CN116547244A - 使尾渣脱水的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
使包含尾渣料流的尾渣脱水的方法,所述尾渣料流可以包含粘土、超细颗粒或两者。所述方法可以包含:提供尾渣料流;用脱水设备使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流;使所述第一残余流出物料流与一种或多种添加剂接触;以及用实体转鼓式离心机使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流。所述方法可以包含:提供尾渣料流;使所述尾渣料流与一种或多种添加剂接触;以及用实体转鼓式离心机使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年9月8日提交的美国临时专利申请第63/075,592号的优先权,所述美国临时专利申请通过引用并入本文中。
背景技术
许多工业和采矿过程产生尾渣,处理所述尾渣可能造成一种或多种困难。尾渣也可能包含同样被丢弃的有价值的材料。
例如,选煤设施每小时可以处理数千吨煤,并且目前处理细小剔除料的常用方法包含将其安置到如大坝或蓄水池等湿法尾渣储存设施(TSF)。来自选煤设施的细小剔除料包含以浆料形式丢弃的材料。其它设施如选磷酸盐、氧化铁和硫化物/碳酸盐矿的设施可能会产生大量的磷酸盐尾渣,所述磷酸盐尾渣可能以类似的方式进行处理。
由于一种或多种原因,使用湿法TSF处理包含尾渣的细小剔除料可能不利。例如,尾渣中可能存在具有经济价值的固体,并且这些固体未被回收。作为另外的实例,在矿山寿命内与湿法处理相关联的主要风险是TSF故障。此外,TSF区域通常必须遵守政府法规,所述政府法规可以规定TSF区域的特性和/或可用性。
仍然需要改进的处理尾渣的方法,所述方法包含可以允许干法处理尾渣的方法。还仍然需要改进的从尾渣中回收固体的方法,包含具有经济价值的固体。
发明内容
本文提供了使尾渣脱水的方法和系统。所述方法和系统可以用于处理(例如,以获得具有如期望的堆积能力等一种或多种期望特性的滤饼)、分离(例如,以获得具有如期望量的悬浮固体等一种或多种期望特性的残余流出物料流)、回收(例如,以获得含有如煤和/或其它矿物等一种或多种有价值的材料的滤饼)或其组合,并且在一些实施方案中,这些应用中的一种或多种应用可以用相对较少量的一种或多种本文所描述的添加剂(例如,絮凝剂)来实现。
本文所提供的方法可以具有相对高的固体回收率,和/或产生具有相对低水含量的产品,甚至是当尾渣在颗粒分级中为超细和/或包含粘土,如非膨胀粘土、膨胀粘土或其组合时。在一些实施方案中,本文所提供的方法将尾渣的水含量降低到有效生产脱水滤饼的程度,所述脱水滤饼提供改进的(i)可处置性、(ii)堆积特性、(iii)岩土特性或(iv)其组合用于干法处理的目的。如本文所使用的,短语“干法处理”可以指去除外来水以促进有效的可处置性、运输、堆积和/或安置在指定区域或其组合。本文所提供的方法可以允许预先从尾渣中去除煤或细小材料,从而可能提供有价值的料流以减少或缓解干法处理成本。
本文提供了处理尾渣料流的方法。在一些实施方案中,所述方法包含:提供尾渣料流;用脱水设备使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流;使所述第一残余流出物料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及用实体转鼓式离心机使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流。
在一些实施方案中,所述方法包含:提供尾渣料流;用脱水设备使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流;使所述第一残余流出物料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及用实体转鼓式离心机使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流。(i)基于尾渣料流的重量,尾渣料流的固体含量可以为约2重量%至约40重量%;(ii)尾渣料流可包含粘土,其中基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,粘土以至少0.5%的量存在于尾渣料流中。(i)基于尾渣料流的重量,尾渣料流的固体含量可以为约2重量%至约40重量%;(ii)尾渣料流可包含膨胀粘土,其中基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,膨胀粘土以至少0.5%的量存在于尾渣料流中;和/或(iii)所述尾渣料流可包含非膨胀粘土,其中基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述非膨胀粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中。基于所述第一残余流出物料流的重量,所述第一残余流出物料流的固体含量可以为约0.2重量%至约15重量%。可以将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理以在脱水之前增加其固体含量。
在一些实施方案中,所述方法包含:提供尾渣料流;使所述尾渣料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及用实体转鼓式离心机使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流。(i)基于所述尾渣料流的重量,尾渣料流的固体含量可以以约10重量%至约40重量%的量存在;(ii)尾渣料流的固体含量可由多种颗粒组成,其中至少25重量%的所述多种颗粒不能用400目编织筛网保留;和/或(iii)尾渣料流的固体含量可由多种颗粒组成,其中至少10体积%的所述多种颗粒的平均最大尺寸为2微米或更小。
本文提供了用于处理料流的系统。在一些实施方案中,所述系统包含:脱水设备,所述脱水设备被配置成使尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流,其中(i)基于所述尾渣料流的重量,所述尾渣料流的固体含量为约2重量%至约40重量%,并且(ii)所述尾渣料流包含粘土,其中基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中,并且其中基于所述第一残余流出物料流的重量,所述第一残余流出物料流的固体含量为约0.2重量%至约15重量%;以及实体转鼓式离心机,所述实体转鼓式离心机被配置成使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流。在一些实施方案中,所述系统包含:脱水设备,所述脱水设备被配置成使尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流,其中(i)基于所述尾渣料流的重量,所述尾渣料流的固体含量为约2重量%至约40重量%;(ii)所述尾渣料流包含膨胀粘土,其中基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,膨胀粘土以至少0.5%的量存在于尾渣料流中;和/或(iii)所述尾渣料流包含非膨胀粘土,其中基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述非膨胀粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中,并且其中基于所述第一残余流出物料流的重量,所述第一残余流出物料流的固体含量为约0.2重量%至约15重量%;以及实体转鼓式离心机,所述实体转鼓式离心机被配置成使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流。在一些实施方案中,所述系统包含:一种或多种添加剂进料,其中所述一种或多种添加剂进料中的每种添加剂进料被配置成使尾渣料流与一种或多种添加剂接触;以及实体转鼓式离心机,所述实体转鼓式离心机被配置成使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流。
另外的方面将在以下描述中部分地阐述,并且将部分地通过所述描述变得显而易见,或者可以通过本文所描述的方面的实践来学习,或者从有针对性的研究工作中获得。通过所附权利要求中特别指出的要素和组合,可以实现并获得本文所描述的优点。应当理解的是,前述一般描述和以下详细描述都仅仅是示例性和解释性的,而并非限制性的。
附图说明
图1A描绘了本文提供的方法和系统的实施方案的示意图。
图1B描绘了本文提供的方法和系统的实施方案的示意图。
图2A描绘了本文提供的方法和系统的实施方案的示意图。
图2B描绘了本文提供的方法和系统的实施方案的示意图。
图3描绘了本文提供的方法和系统的实施方案的示意图。
图4描绘了尾渣料流的实施方案的粒度分布。
具体实施方式
本文提供了用于使包含尾渣料流的料流脱水的方法和系统。通过本文提供的方法和系统脱水的尾渣料流可以包含如膨胀粘土等粘土。本文提供的方法和系统可以用于产生包含一种或多种有价值材料(例如,煤、矿物等)的滤饼、具有一种或多种期望的特性(例如,期望的堆叠能力等)的滤饼、具有一种或多种期望的特性(例如,期望量的悬浮固体)的残余流出物料流或其组合。例如,本文所描述的方法和系统可以用于产生具有一种或多种期望的特性的流出物料流。
尾渣
本文提供的用于使料流脱水的方法和系统可以用于使来自任何来源的尾渣脱水,如煤尾渣或矿物尾渣,如由磷酸盐、氧化铁、硫化物、碳酸盐矿石等的处理产生的那些。本文提供的方法可以用于使来自多个来源的尾渣脱水,如(i)来自选煤设施的尾渣;(ii)来自选矿设施的尾渣;(iii)来自TSF倾析池的尾渣;(iv)来自TSF的尾渣;或(v)其组合。尾渣来源可以包含来自选煤设施的废物料流,如产生炼焦煤、动力煤等的那些设施。尾渣来源可以包含来自TSF倾析池的淤泥和/或粘土。淤泥通常位于从TSF区域进料的倾析池中。尾渣来源可以包含现有TSF中的原地尾渣。通常,来自不同来源的尾渣可能在一种或多种方面有所不同,包含但不限于矿物学、粒度分布、碳含量、有价值元素含量、硫酸盐、氯化物或其它溶解盐的存在等。本文提供的方法可以基于应用所述方法的尾渣的一种或多种特性进行调整。
通过本文所描述的方法脱水的尾渣料流可以具有任何量的固体含量。例如,基于所述尾渣料流的重量,尾渣料流的固体含量可以为约1重量%至约50重量%。在一些实施方案中,基于所述尾渣料流的重量,通过本文所提供的方法脱水的尾渣料流的固体含量为约2重量%至约40重量%、约5重量%至约40重量%、约10重量%至约40重量%、约10重量%至约35重量%、约10重量%至约30重量%、约10重量%至约25重量%、约10重量%至约20重量%、约10重量%至约15重量%、约10重量%至约35重量%、约15重量%至约30重量%或约15重量%至约25重量%。
当短语“固体含量”用于描述尾渣料流时,所述短语是指悬浮固体,并且不包含溶解固体。尾渣料流的固体含量可以包含任何大小、形状或其组合的固体。例如,固体可以包含多种颗粒,如多种具有不规则形状的颗粒。固体可以包含具有基本上类似大小或许多不同大小的多种颗粒。所述多种颗粒可以包含本文中的材料中的任何材料,如矿物物质、含碳物质等。
在一些实施方案中,不能用60目编织筛网保留的尾渣料流的固体含量的重量百分比为约50%至100%、约60%至100%、约65%至100%、约70%至100%、约75%至100%、约80%至100%、约85%至100%或约90%至100%。在一些实施方案中,不能用400目编织筛网保留的尾渣料流的固体含量的重量百分比为约25%至约80%、约25%至约70%、约25%至约70%、约50%至约80%、约50%至约70%或约60%至约70%。在一些实施方案中,不能用400目编织筛网保留的尾渣料流的固体含量的重量百分比为至少25%、至少30%、至少40%、至少50%、至少60%、至少70%或至少80%。在一些实施方案中,固体含量由多种颗粒组成,其中至少10体积%、至少20体积%、至少30体积%、至少40体积%、至少50体积%、至少60体积%、至少70体积%、至少80体积%或至少90体积%的所述多种颗粒的平均最大尺寸为2微米或更小。
如本文所使用的,短语“X目”(例如,60目)是指根据ANSI/ASTM E-11-81由数字“X”(例如,60)定义的筛。每当本文使用短语“X目”来描述筛时,所述筛可以根据ISO 565(TBL2):1983另外地或可替代地由其以微米为单位的标称开口大小定义。例如,60目筛的标称开口大小为250μm,并且400目筛的标称开口大小为38μm。
通过本文所描述的方法脱水的尾渣料流的固体含量可以包含一种或多种类型的固体。所述一种或多种类型的固体可以包含高碳含量物质、矿物物质或其组合。所述一种或多种类型的固体可以包含有价值的矿物含量、其它矿物物质或其组合。然而,固体含量不包含本文所描述的所述一种或多种添加剂。
如本文所使用的,短语“高碳含量物质”通常是指煤、其它含碳物质或其组合。基于固体含量的重量,尾渣料流的固体含量可以占高碳含量物质的至少20重量%、至少30重量%、至少40重量%、至少50重量%、至少60重量%、至少70重量%、至少80重量%或至少90重量%。在一些实施方案中,基于固体含量的重量,尾渣料流的固体含量占高碳含量物质的约20重量%至约90重量%、约20重量%至约80重量%、约20重量%至约70重量%、约20重量%至约60重量%、约30重量%至约90重量%、约30重量%至约80重量%、约30重量%至约70重量%、约30重量%至约60重量%、约30重量%至约50重量%或约30重量%至约40重量%。
如本文所使用的,短语“矿物含量物质”通常是指含有有价值的矿物的化合物,如氧化磷(V)(即,五氧化二磷(P2O5)或氧化铁(例如,Fe2O3和Fe3O4))、Cu、Ni、Co、Zn等的金属硫化物或碳酸盐。基于固体含量重量,尾渣料流的固体含量可以占有价值的矿物含量物质的至少20重量%、至少30重量%、至少40重量%、至少50重量%、至少60重量%、至少70重量%、至少80重量%或至少90重量%。在一些实施方案中,基于固体含量的重量,尾渣料流的固体含量占有价值的矿物含量的约20重量%至约90重量%、约20重量%至约80重量%、约20重量%至约70重量%、约20重量%至约60重量%、约30重量%至约90重量%、约30重量%至约80重量%、约30重量%至约70重量%、约30重量%至约60重量%、约30重量%至约50重量%或约30重量%至约40重量%。
如本文所使用的,短语“其它矿物物质”通常是指可能存在于煤(和/或其它含碳物质)沉积物和/或煤(和/或其它含碳物质)废物中的如粘土等无价值固体无机物质。矿物物质的非限制性实例包含石英、钠长石、钙长石、铁白云石、白云石、菱铁矿、方解石、高岭石、蒙脱石、蒙皂石、伊利石、伊利石-蒙皂石、白云母、铵云母、锐钛矿、绿泥石、黄铁矿和/或其它硫化物矿物或其组合。如本文所使用的,术语“粘土”是指矿物物质,其包含一种或多种粘土矿物,以及任选地不同量的有机和/或碎屑材料。
一些粘土矿物种类可以在水中降解为超细粒度(即,不被325目保留)。在一些实施方案中,尾渣料流包含至少一种粘土类型。通常,尾渣料流中可能存在的粘土的平均粒度为2微米或更小。在一些实施方案中,粘土包含膨胀粘土、非膨胀粘土或其组合。
粘土可以以任何量存在于通过本文所描述的方法脱水的尾渣料流中。在一些实施方案中,基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,粘土以至少0.5%的量存在于尾渣料流中。如本文所使用的,短语“绝对丰度”是指通过X射线衍射(XRD)确定的每种矿物的绝对丰度。在一些实施方案中,基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,粘土以至少0.7%、至少0.8%、至少1%、至少2%、至少3%、至少4%、至少5%、至少6%、至少7%、至少8%、至少9%、至少10%、至少15%、至少20%或至少25%的量存在于尾渣料流中。在一些实施方案中,基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,粘土以约0.5%至约50%、约0.7%至约50%、约0.8%至约50%、约1%至约50%、约2%至约50%、约3%至约50%、约4%至约50%、约5%至约50%、约6%至约50%、约7%至约50%、约8%至约50%、约9%至约50%、约10%至约50%、约15%至约50%、约20%至约50%、约25%至约50%、约3%至约40%、约4%至约40%、约5%至约40%、约6%至约40%、约7%至约40%、约8%至约40%、约9%至约40%、约10%至约40%、约15%至约40%、约20%至约40%、约25%至约40%、约3%至约30%、约4%至约30%、约5%至约30%、约6%至约30%、约7%至约30%、约8%至约30%、约9%至约30%、约10%至约30%、约15%至约30%、约20%至约30%或约25%至约30%的量存在于尾渣料流中。
如本文所使用的,短语“膨胀粘土”是指具有主要由于水进入晶格的一个或多个夹层中而可以膨胀的晶格的粘土矿物。在一些实施方案中,膨胀粘土可以收缩/膨胀至少1%(如通过用于土壤的线性收缩测试确定的),这取决于粘土的水含量。在收缩/膨胀测试中,土壤是包含粘土的不同矿物的组合。这些粘土中的一些粘土可以是‘膨胀粘土’。土壤内的膨胀粘土将在水合时膨胀并导致土壤膨胀。随着一定百分比的膨胀,分类系统确定它是否是‘膨胀土壤’(参见例如Sridharan,A等人“膨胀土的分类程序(Classificationprocedures for expansive soils)”,《土木工程师学会论文集-岩土工程(Proc.Instn.Civ.Engrs.Geotech.Engng.)》,2000,143,235-240)。膨胀粘土体积响应于水含量的变化可能至少部分取决于膨胀粘土的组成,特别是形成晶格的片状结构。许多已发表的科学著作已经证实,膨胀粘土的存在大大增加了尾渣料流脱水的难度。
膨胀粘土可以以任何量存在于通过本文所描述的方法脱水的尾渣料流中。在一些实施方案中,基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,膨胀粘土以至少0.5%的量存在于尾渣料流中。在一些实施方案中,基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,膨胀粘土以至少0.7%、至少0.8%、至少1%、至少2%、至少3%、至少4%、至少5%、至少6%、至少7%、至少8%、至少9%、至少10%、至少15%、至少20%或至少25%的量存在于尾渣料流中。在一些实施方案中,基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,膨胀粘土以约0.5%至约50%、约0.7%至约50%、约0.8%至约50%、约1%至约50%、约2%至约50%、约3%至约50%、约4%至约50%、约5%至约50%、约6%至约50%、约7%至约50%、约8%至约50%、约9%至约50%、约10%至约50%、约15%至约50%、约20%至约50%、约25%至约50%、约3%至约40%、约4%至约40%、约5%至约40%、约6%至约40%、约7%至约40%、约8%至约40%、约9%至约40%、约10%至约40%、约15%至约40%、约20%至约40%、约25%至约40%、约3%至约30%、约4%至约30%、约5%至约30%、约6%至约30%、约7%至约30%、约8%至约30%、约9%至约30%、约10%至约30%、约15%至约30%、约20%至约30%或约25%至约30%的量存在于尾渣料流中。
如本文所使用的,短语“非膨胀粘土”是指具有不能吸附水分子的晶格,因此不易因在晶格的一个或多个夹层中掺入水而发生线性膨胀的粘土。然而,由于水保留在粘土颗粒之间,非膨胀粘土在水合时仍可能经历体积增加。在一些实施方案中,非膨胀粘土具有膨胀/收缩小于0.5%的能力(如由线性收缩确定的),这取决于粘土的水含量。在一些实施方案中,基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,非膨胀粘土以至少0.5%的量存在于尾渣料流中。在一些实施方案中,基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,非膨胀粘土以至少0.7%、至少0.8%、至少1%、至少2%、至少3%、至少4%、至少5%、至少6%、至少7%、至少8%、至少9%、至少10%、至少15%、至少20%或至少25%的量存在于尾渣料流中。在一些实施方案中,基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,非膨胀粘土以约0.5%至约50%、约0.7%至约50%、约0.8%至约50%、约1%至约50%、约2%至约50%、约3%至约50%、约4%至约50%、约5%至约50%、约6%至约50%、约7%至约50%、约8%至约50%、约9%至约50%、约10%至约50%、约15%至约50%、约20%至约50%、约25%至约50%、约3%至约40%、约4%至约40%、约5%至约40%、约6%至约40%、约7%至约40%、约8%至约40%、约9%至约40%、约10%至约40%、约15%至约40%、约20%至约40%、约25%至约40%、约3%至约30%、约4%至约30%、约5%至约30%、约6%至约30%、约7%至约30%、约8%至约30%、约9%至约30%、约10%至约30%、约15%至约30%、约20%至约30%或约25%至约30%的量存在于尾渣料流中。
当本文所描述的尾渣料流包含一种或多种粘土时,所述一种或多种粘土可以包含选自以下粘土类别中的一种或多种的至少一种粘土:蒙脱石(即,蒙皂石)、伊利石和高岭石。在一些实施方案中,本文所描述的尾渣料流包含膨胀粘土,并且膨胀粘土包含伊利石-蒙皂石、蒙皂石、蒙脱石或其组合。在一些实施方案中,本文所描述的尾渣料流包含非膨胀粘土,并且非膨胀粘土包含高岭石。在一些实施方案中,本文所描述的尾渣料流包含蒙皂石和高岭石。
在一些实施方案中,基于所述尾渣料流的固体含量的重量,通过本文所提供的方法脱水的尾渣料流的灰含量为约1重量%至约90重量%、约5重量%至约90重量%、约10重量%至约90重量%、约1重量%至约80重量%、约5重量%至约80重量%、约10重量%至约80重量%、约10重量%至约70重量%、约10重量%至约60重量%、约10重量%至约50重量%、约15重量%至约50重量%、约15重量%至约40重量%、约20重量%至约40重量%或约30重量%至约40重量%。在一些实施方案中,基于所述尾渣料流的固体含量的重量,通过本文所提供的方法脱水的尾渣料流的灰含量小于90重量%、小于80重量%、小于70重量%、小于60重量%、小于50重量%、小于40重量%、小于30重量%、小于20重量%、小于10重量%。
滤饼
可以通过本文所描述的方法的一个或多个步骤产生滤饼。在一些实施方案中,使尾渣料流脱水以产生滤饼,如包含煤或有价值的矿物的滤饼。通过使尾渣料流脱水产生的滤饼在本文中可以称为“第一滤饼”。
第一滤饼可以占尾渣料流的固体含量的任何量,使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼。在一些实施方案中,第一滤饼占尾渣料流的固体含量的至少99重量%,使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼。例如,如果尾渣料流每千克尾渣料流包含X克干固体,则一千克尾渣料流的脱水可以产生包含至少(0.99*X)g干固体的滤饼。
在一些实施方案中,第一滤饼占尾渣料流的固体含量的约50重量%至约99重量%、约50重量%至约98重量%、约50重量%至约97重量%、约50重量%至约96重量%、约50重量%至约95重量%、约50重量%至约90重量%、约60重量%至约99重量%、约60重量%至约98重量%、约60重量%至约97重量%、约60重量%至约96重量%、约60重量%至约95重量%、约60重量%至约90重量%、约65重量%至约99重量%、约65重量%至约98重量%、约65重量%至约97重量%、约65重量%至约96重量%、约65重量%至约95重量%、约65重量%至约90重量%、约70重量%至约99重量%、约70重量%至约98重量%、约70重量%至约97重量%、约70重量%至约96重量%、约70重量%至约95重量%、约70重量%至约90重量%、约75重量%至约85重量%、约80重量%至约99重量%、约80重量%至约98重量%、约80重量%至约97重量%、约80重量%至约96重量%、约80重量%至约95重量%、约80重量%至约90重量%或约70重量%至约99重量%。
基于第一滤饼的重量,第一滤饼的水含量为约10重量%至约40重量%。在一些实施方案中,基于第一滤饼的重量,第一滤饼的水含量为约15重量%至约50重量%、约15重量%至约45重量%、约15重量%至约40重量%、约20重量%至约45重量%、约20重量%至约40重量%、约25重量%至约40重量%、约25重量%至约35重量%、约25重量%至约30重量%、约30重量%至约40重量%或约30重量%至约35重量%。
在一些实施方案中,本文提供的方法包含使尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流。可以使第一残余流出物料流脱水以产生第二残余流出物料流和第二滤饼。第二滤饼和第一滤饼可以包含固体总量,并且固体总量可以占尾渣料流的固体含量的任何百分比。
在一些实施方案中,存在于第一滤饼和第二滤饼中的固体总量占尾渣料流的干固体含量的至少90重量%。在一些实施方案中,存在于第一滤饼和第二滤饼中的固体总量占尾渣料流的干固体含量的至少95重量%。在一些实施方案中,存在于第一滤饼和第二滤饼中的固体总量占尾渣料流的干固体含量的至少98重量%。在一些实施方案中,存在于第一滤饼和第二滤饼中的固体总量占尾渣料流的干固体含量的至少99重量%。
基于第二滤饼的重量,第二滤饼的水含量为约10重量%至约40重量%。在一些实施方案中,基于第二滤饼的重量,第二滤饼的水含量为约15重量%至约40重量%、约20重量%至约40重量%、约25重量%至约40重量%、约25重量%至约35重量%、约25重量%至约30重量%或约30重量%至约35重量%。
流出物料流
在一些实施方案中,本文提供的方法包含使尾渣料流脱水以产生滤饼和流出物料流。通过使尾渣料流脱水产生的滤饼和残余流出物料流在本文中可以分别称为“第一滤饼”和“第一残余流出物料流”。
当使包含特定固体含量的尾渣料流脱水时,第一部分固体含量可以作为第一滤饼收集,并且第二部分固体含量可以存在于第一残余流出物料流中。因此,第一残余流出物料流可以具有变化的固体含量,因为所述固体含量可能取决于一个或多个因素,包含但不限于收集在第一滤饼中的尾渣料流的固体含量的百分比。
在一些实施方案中,在(i)任选地在第一残余流出物料流增稠器中处理和(ii)与一种或多种添加剂接触之前,基于第一残余流出物料流的重量,第一残余流出物料流的固体含量为约0.2重量%至约15重量%、约0.2重量%至约14重量%、约0.2重量%至约13重量%、约0.2重量%至约12重量%、约0.2重量%至约11重量%、约0.2重量%至约10重量%、约0.2重量%至约9重量%、约0.2重量%至约8重量%、约0.2重量%至约7重量%、约0.2重量%至约6重量%、约0.2重量%至约5重量%、约0.2重量%至约4重量%、约0.2重量%至约3重量%、约0.2重量%至约2重量%或约0.2重量%至约1重量%。
在一些实施方案中,本文提供的方法包含在使第一残余流出物料流脱水之前将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理。第一残余流出物料流增稠器可以使第一残余流出物料流的固体含量增加约1至约40重量百分点、约1至约25重量百分点、约1至约20重量百分点、约1至约15重量百分点或约1至约10重量百分点。因此,在一些实施方案中,在被第一残余流出物料流增稠器“增稠”之后,基于第一残余流出物料流的重量,第一残余流出物料流的固体含量为约1.2重量%至约55重量%、约1.2重量%至约54重量%、约1.2重量%至约53重量%、约1.2重量%至约52重量%、约1.2重量%至约51重量%、约1.2重量%至约50重量%、约1.2重量%至约49重量%、约1.2重量%至约48重量%、约1.2重量%至约47重量%、约1.2重量%至约46重量%、约1.2重量%至约45重量%、约1.2重量%至约44重量%、约1.2重量%至约43重量%、约1.2重量%至约42重量%、约1.2重量%至约41重量%、约1.2重量%至约30重量%、约1.2重量%至约29重量%、约1.2重量%至约28重量%、约1.2重量%至约27重量%、约1.2重量%至约26重量%、约10重量%至约35重量%、约10重量%至约34重量%、约10重量%至约33重量%、约10重量%至约32重量%、约10重量%至约31重量%、约10重量%至约30重量%、约10重量%至约29重量%、约10重量%至约28重量%、约10重量%至约27重量%、约10重量%至约26重量%、约20重量%至约35重量%、约20重量%至约34重量%、约20重量%至约33重量%、约20重量%至约32重量%、约20重量%至约31重量%、约20重量%至约30重量%、约20重量%至约29重量%、约20重量%至约28重量%、约20重量%至约27重量%、约20重量%至约26重量%、约25重量%至约35重量%、约25重量%至约34重量%、约25重量%至约33重量%、约25重量%至约32重量%、约25重量%至约31重量%、约25重量%至约30重量%、约25重量%至约29重量%、约25重量%至约28重量%、约25重量%至约27重量%或约25重量%至约26重量%。
在一些实施方案中,本文提供的方法包含使如第一残余流出物料流等脱水料流脱水以产生滤饼和另一种脱水料流,其在本文中可以分别称为“第二滤饼”和“第二残余流出物料流”。因此,第二残余流出物料流可能具有变化的固体含量,因为所述固体含量可以取决于(i)收集在第一滤饼中的尾渣料流的固体含量的百分比以及(ii)收集在第二滤饼中的第一残余流出物料流的固体含量的百分比。
在一些实施方案中,第二残余流出物料流中的悬浮固体量为约10mg/L至约750mg/L、约10mg/L至约700mg/L、约10mg/L至约650mg/L、约10mg/L至约600mg/L、约10mg/L至约550mg/L、约10mg/L至约500mg/L、约10mg/L至约450mg/L、约10mg/L至约400mg/L、约10mg/L至约350mg/L、约10mg/L至约300mg/L、约10mg/L至约250mg/L、约10mg/L至约200mg/L、约10mg/L至约150mg/L或约10mg/L至约100mg/L。在一些实施方案中,第二残余流出物料流的浊度为约10NTU至约100NTU、约10NTU至约75NTU、约10NTU至约50NTU或约10NTU至约25NTU。在一些实施方案中,第二残余流出物料流包含第二残余流出物料流的至少95重量%、98重量%或99重量%的量的水。
添加剂
本文所提供的方法可以包含使用一种或多种添加剂。在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂。因此,所述一种或多种添加剂可以包含絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂、接种剂或其组合。
在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂包含絮凝剂。在一些实施方案中,絮凝剂是非离子絮凝剂。在一些实施方案中,絮凝剂是阴离子絮凝剂。在一些实施方案中,絮凝剂是阳离子絮凝剂。在一些实施方案中,絮凝剂是脂肪酸/脂质絮凝剂。在一些实施方案中,絮凝剂是聚合物絮凝剂,其包含聚合物,如丙烯酸聚合物(例如,聚丙烯酰胺)、多糖(例如,壳聚糖)、聚(二烯丙基二甲基-氯化铵)等。当絮凝剂是聚合物絮凝剂时,聚合物可以是高分子量聚合物(即,Mw为至少100,000g/mol的聚合物)或非常高分子量聚合物(即,Mw为至少10,000,000g/mol的聚合物)。在一些实施方案中,絮凝剂是非离子聚合物絮凝剂。在一些实施方案中,絮凝剂是非离子高分子或非常高分子量聚合物絮凝剂。在一些实施方案中,絮凝剂是阴离子聚合物絮凝剂。在一些实施方案中,絮凝剂是阴离子高分子或非常高分子量聚合物絮凝剂。在一些实施方案中,絮凝剂是阳离子聚合物絮凝剂。在一些实施方案中,絮凝剂是阳离子高分子或非常高分子量聚合物絮凝剂。在一些实施方案中,絮凝剂是可商购获得的絮凝剂是,如NALCOTM 749222絮凝剂、YONGXINGTM YX1224-6絮凝剂、YONGXINGTM PAM絮凝剂、YIXINGTM APAM01絮凝剂、ULTRACLEARTM PROFLOCCULANTTM絮凝剂、GLORYTM絮凝剂、ZETAGTM 8127絮凝剂(美国巴斯夫公司(BASF,USA))、ZETAGTM 4145絮凝剂(美国巴斯夫公司)、LT20絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>338絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>10絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>155絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1050絮凝剂(美国巴斯夫公司)、ETD 9010絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>LT27AG聚丙烯酰胺絮凝剂(美国巴斯夫公司)、ZETAGTM 7109丙烯酸均聚物絮凝剂(美国巴斯夫公司)、333絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>KB206SH絮凝剂(英国SNF公司(SNF,UK))、/>KB156絮凝剂(英国SNF公司)、/>FO4190絮凝剂(英国SNF公司)、/>FO4140絮凝剂(英国SNF公司)、/>TS 45SH絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920VHM絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920VHR絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920SD絮凝剂(英国SNF公司)、FA920SHD絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920絮凝剂(英国SNF公司)、5000絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>600絮凝剂(美国巴斯夫公司)、661絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>HP20絮凝剂(美国巴斯夫公司)、HP21絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>HP22絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1235絮凝剂(英国联合胶体有限公司(Allied Colloids Ltd.,UK))、1238絮凝剂(英国联合胶体有限公司)、/>1240絮凝剂(英国联合胶体有限公司)、/>F-20X絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>FP18AS絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>FP 199(美国巴斯夫公司)、/>82230絮凝剂(美国Hi-Tex公司(Hi-Tex Corp,USA))或其组合。
絮凝剂在用于本文所提供的方法之前可以呈任何形式。例如,絮凝剂在用于本文所提供的方法之前可以呈粉末形式。粉末可以包含多种具有任何形状或大小的颗粒。在一些实施方案中,小于2%的粉末颗粒能够被20目编织筛网、25目编织筛网、30目编织筛网或35目编织筛网保留。
如粉末形式的絮凝剂等絮凝剂可以在其用于本文所提供的方法之前与液体,通常是清水组合。絮凝剂可以完全或部分溶解于液体中。在一些实施方案中,絮凝剂呈粉末形式,并且所述粉末与清水组合以形成组合。如果需要或期望,可以在将絮凝剂在水中处理之前改变水的pH。选择增加絮凝剂的离子特性的pH可以允许使用较低剂量速率的絮凝剂。可商购获得的絮凝剂可以包含在其中处理絮凝剂的液体;因此,在一些实施方案中,本文的方法包含提供在其中处理絮凝剂粉末的液体。
在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂包含混凝剂。在一些实施方案中,混凝剂是阳离子混凝剂。在一些实施方案中,混凝剂是聚合物混凝剂,其包含如聚丙烯酰胺等聚合物。当混凝剂是聚合物混凝剂时,聚合物可以是高分子量聚合物(即,Mw为至少100,000g/mol的聚合物)或非常高分子量聚合物(即,Mw为至少10,000,000g/mol的聚合物)。在一些实施方案中,混凝剂是阳离子聚合物混凝剂。在一些实施方案中,混凝剂是阳离子高分子或非常高分子量聚合混凝剂。在一些实施方案中,混凝剂是可商购获得的无机混凝剂,其可以是无机盐,如氯化镁、氯化铁或硫酸铁、氯化铝或硫酸铝等和/或有机聚合物,如LT7991混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>LT32混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>LT38混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1425混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>FL2549SEP混凝剂(英国SNF公司)、FLB 1725SEP(英国SNF公司)、/>FL5323(英国SNK公司(SNK,UK))或其组合。
调节剂和/或表面活性剂可以包含商品级无机产品,如通常用于煤和矿物加工操作以及其它一般水处理应用的那些无机产品。调节剂、表面活性剂或调节剂和表面活性剂两者的类型和/或量可能取决于许多因素,如尾渣料流的一种或多种特性、所使用的另一种添加剂的一种或多种特性,如絮凝剂或混凝剂等。
在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂包含调节剂。调节剂可以包含无机盐。可以使用的无机盐的非限制性实例包含金属卤化物、金属硫酸盐、金属氢氧化物或其组合。金属卤化物可以包含金属氯化物,如氯化镁、氯化铁、氯化钠等。金属硫酸盐可以包含硫酸镁、硫酸铝、硫酸钾等。金属氢氧化物可以包含氢氧化钙(例如,熟石灰)。
在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂包含表面活性剂。表面活性剂可以包含无机表面活性剂。
在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂包含絮凝剂和任选地接种剂。在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂包含絮凝剂、混凝剂和任选地接种剂。在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂包含絮凝剂、混凝剂和调节剂(例如,无机调节剂)以及任选地接种剂。在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂包含絮凝剂、混凝剂、调节剂(例如,无机调节剂)和表面活性剂以及任选地接种剂。在一些实施方案中,絮凝剂和混凝剂包含(i)非离子、阴离子或阳离子絮凝剂和(ii)阳离子混凝剂。
所述一种或多种添加剂通常可以以任何量用于本文所提供的方法中。在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂包含絮凝剂,并且第一残余流出物料流与絮凝剂以每干吨尾渣料流的固体含量约1克至约500克、约100克至约500克、约200克至约500克、约250克至约500克、约1克至约400克、约1克至约300克、约1克至约200克、约1克至约150克、约1克至约100克、约1克至约75克、约1克至约50克、约1克至约40克、约1克至约30克、约1克至约20克或约1克至约10克絮凝剂的量接触。这些量仅为絮凝剂的量,并且不包含可以与絮凝剂组合的非絮凝剂液体,如水。因此,例如,当每干吨尾渣料流的固体含量添加10克絮凝剂时,则每干吨尾渣料流的固体含量可以添加10克絮凝剂粉末或每干吨尾渣料流的固体含量可以添加一定体积的水/包含10克絮凝剂粉末的絮凝剂组合。一定体积的水/絮凝剂组合的此实例在本文中可以被描述为包含10克“活性絮凝剂”。可以以这些量添加本文所描述的其它添加剂。
在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂包含混凝剂,并且第一残余流出物料流与混凝剂以每干吨尾渣料流的固体含量约1克至约500克、约1克至约400克、约1克至约300克、约1克至约200克、约1克至约150克、约1克至约100克、约1克至约75克或约1克至约50克混凝剂的量接触。
在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂包含调节剂、表面活性剂或其组合,并且第一残余流出物料流与调节剂或表面活性剂以每干吨尾渣料流的固体含量约1克至约5,000克、约1克至约4,000克、约1,000克至约4,000克、约1,000克至约3,000克或约2,000克调节剂或表面活性剂的量接触。可以选择调节剂和/或表面活性剂的量以实现期望的阳离子浓度。
在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂包含接种剂。接种剂可以包含多种颗粒,其大小大于尾渣料流的固体含量的大小。例如,接种剂可以包含平均最大尺寸大于以下的多种颗粒:(i)尾渣料流的固体含量的平均最大尺寸;(ii)尾渣料流的固体含量的最大颗粒的大小;或(iii)其组合。在一些实施方案中,接种剂从搅动床分离器(TBS)获得并且可以包含细小TBS剔除料。在一些实施方案中,接种剂从螺旋废物料流、回流分级器废物料流或其它中型分离器或其组合中获得。
第一残余流出物料流可以与任何量的接种剂接触。在本文所提供的方法中使用的接种剂的量可以取决于一个或多个因素,如通过本文所提供的方法产生的如第二滤饼等滤饼的期望水分含量。
第一残余流出物料流可以包含固体含量,并且在一些实施方案中,固体含量与接触第一残余流出物料流的接种剂的量的重量比为约0.7:1至约1:0.7、约0.8:1至约1:0.8、约0.9:1至约1:0.9、约0.95:1至约1:0.95、约0.99:1至约1:0.99或约1:1。不希望受任何特定理论的束缚,据信在第一残余流出物料流与接种剂接触或不接触,但使用接种剂可能会降低如第二滤饼等滤饼的水含量的情况下,本文所提供的方法的实施方案可以回收尾渣料流的至少98%或至少99%的固体含量。
在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂包含絮凝剂和接种剂,并且第一残余流出物料流与絮凝剂以每干吨尾渣料流的固体含量约1克至约500克、约100克至约500克、约200克至约500克、约250克至约500克、约1克至约400克、约1克至约300克、约1克至约200克、约1克至约150克、约1克至约100克、约1克至约75克、约1克至约50克、约1克至约40克、约1克至约30克、约1克至约20克或约1克至约10克或约50克絮凝剂的量接触;并且固体含量与接触第一残余流出物料流的接种剂的量的重量比为约0.7:1至约1:0.7、约0.8:1至约1:0.8、约0.9:1至约1:0.9、约0.95:1至约1:0.95、约0.99:1至约1:0.99或约1:1。絮凝剂和接种剂可以在本文所描述方法的任何点处独立添加。
在一些实施方案中,所述一种或多种添加剂包含絮凝剂和调节剂,并且第一残余流出物料流与絮凝剂以每干吨尾渣料流的固体含量约1克至约500克、约100克至约500克、约200克至约500克、约250克至约500克、约1克至约400克、约1克至约300克、约1克至约200克、约1克至约150克、约1克至约100克、约1克至约75克、约1克至约50克、约1克至约40克、约1克至约30克、约1克至约20克或约1克至约10克或约50克絮凝剂的量接触;并且第一残余流出物料流与调节剂以每干吨尾渣料流的固体含量约1克至约5,000克、约1克至约4,000克、约1,000克至约4,000克、约1,000克至约3,000克或约2,000克调节剂的量接触。絮凝剂和调节剂可以在本文所描述方法的任何点处独立添加。
方法和系统
本文提供了用于处理料流的方法和系统,包含使包含膨胀粘土的料流脱水。
双重脱水方法和系统
在一些实施方案中,所述方法包含:提供尾渣料流;用脱水设备使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流;使所述第一残余流出物料流与一种或多种添加剂接触;以及用实体转鼓式离心机使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流。
尾渣料流可以来自本文所描述的来源中的任何一个或多个来源,和/或具有本文所描述的特征中的任何一个或多个特征。例如,(i)基于尾渣料流的重量,尾渣料流的固体含量可以为约2重量%至约40重量%;并且(ii)尾渣料流可包含粘土,其中基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,粘土以至少0.5%的量存在于尾渣料流中。粘土可以包含膨胀粘土、非膨胀粘土或其组合。作为另外的实例,(i)基于尾渣料流的重量,尾渣料流的固体含量可以为约2重量%至约40重量%;(ii)尾渣料流可包含膨胀粘土,其中基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,膨胀粘土以至少0.5%的量存在于尾渣料流中;(iii)所述尾渣料流可包含非膨胀粘土,其中基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述非膨胀粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中;或(iv)其组合。
在一些实施方案中,提供尾渣料流包含(i)将废物料流在废物料流增稠器中处理;以及(ii)从废物料流增稠器中收集尾渣料流(即,底流)。在从废物料流增稠器中收集尾渣料流之后,尾渣料流可以被稀释。例如,尾渣料流可以用有效赋予尾渣料流基于尾渣料流的重量如约10重量%至约40重量%等期望重量百分比的固体含量的一定量的液体稀释尾渣料流。
本文所提供的方法可以包含用脱水设备使尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流。可以使用任何已知的脱水设备使尾渣料流脱水。例如,所述脱水设备可以包含带式压滤机、水平带式真空过滤机、旋转式真空转鼓、旋转式真空圆盘过滤机、筛选转鼓式离心机、深锥/浆体增稠器、膜压滤机、实体转鼓式离心机(用于使第一残余流出物料流脱水)或另外的实体转鼓式离心机。
在一些实施方案中,用包含实体转鼓式离心机的脱水设备使尾渣料流脱水,这产生第一滤饼和第一残余流出物料流,其中第一残余流出物料流包含第一实体转鼓离心液。例如,图1A的脱水设备可以是实体转鼓式离心机,因此第一残余流出物料流103可以是实体转鼓离心液。当图1A的脱水设备120是实体转鼓式离心机时,图1A的方法/系统包含实体转鼓式离心机130和如本文所指的“另外的实体转鼓式离心机”120。在一些实施方案中,脱水设备是实体转鼓式离心机,例如,如图1B和图2B所描绘的。当脱水设备是实体转鼓式离心机时,相同的实体转鼓式离心机用于使初始料流如尾渣料流和第一残余流出物料流脱水,例如,如图1B和图2B所描绘的。
本文所提供的方法可以包含用实体转鼓式离心机使第一残余流出物料流脱水。当尾渣料流用实体转鼓式离心机脱水时,用于使尾渣料流和第一残余流出物料流脱水的实体转鼓式离心机可以相同或不同,和/或可以在相同或不同参数下操作。
不希望受任何特定理论的束缚,据信至少在一些实施方案中,第一残余流出物料流将具有比尾渣料流相对更大百分比的膨胀粘土。
在用实体转鼓式离心机使其脱水之前,第一残余流出物料流可以经受增加第一残余流出物料流的固体含量的工艺和/或处理。在一些实施方案中,所述方法包含在用实体转鼓式离心机使第一残余流出物料流脱水之前将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理。如本文所描述的,第一残余流出物料流增稠器可以使第一残余流出物料流的固体含量增加约1至约40重量百分点。例如,如果基于第一残余流出物料流的重量,第一残余流出物料流的固体含量为约5重量%,则基于从第一残余流出物料流增稠器中收集的第一残余流出物料流的重量,将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器处理中可以使固体含量增加到约6重量%至约45重量%。在一些实施方案中,第一残余流出物料流增稠器至少使存在于第一残余流出物料流中的固体含量的重量百分比加倍。例如,如果基于第一残余流出物料流的重量,第一残余流出物料流的固体含量为约5重量%,则基于第一残余流出物料流的重量,将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器处理中可以使固体含量增加到至少10重量%。
在本文所提供的方法中可以使用任何增稠器作为第一残余流出物料流增稠器,并且可以收集第一残余流出物料流增稠器的底流作为“增稠的”第一残余流出物料流。
方法/系统的实施方案描绘于图1A中。图1A的系统/方法100包含提供尾渣料流101以及用脱水设备110使尾渣料流101脱水以产生第一残余流出物料流103和第一滤饼102。第一滤饼102可以用如传送器等任何已知的设备收集。然后将第一残余流出物料流103在第一残余流出物料流增稠器120中处理。在图1A中描绘的实施方案中,第一残余流出物料流103和来自与添加剂来源125连通的至少一个进料的一种或多种添加剂(126a,126b,126c)在以下情况下接触:(i)在将126a第一残余流出物料流103在第一残余流出物料流增稠器120中处理之前;(ii)当将126b第一残余流出物料流103在第一残余流出物料流增稠器120中处理时;(iii)在126c第一残余流出物料流103作为来自第一残余流出物料流增稠器120的底流被收集之后;或(iv)其任何组合。在添加所述一种或多种添加剂(126a,126b,126c)之后,含添加剂的第一残余流出物料流104用实体转鼓式离心机130脱水以产生第二滤饼106和第二残余流出物料流107。第二滤饼106可以通过如传送器等任何已知设备收集,其可以与用于收集第一滤饼102的传送器相同。在一些实施方案中,添加剂来源125是包含两种或更多种添加剂的储器。在一些实施方案中,添加剂来源125包含至少两个储器,每个储器包含不同的添加剂,并且可以在以下情况下独立地添加不同的添加剂:(i)在将126a第一残余流出物料流103在第一残余流出物料流增稠器120中处理之前;(ii)当将126b第一残余流出物料流103在第一残余流出物料流增稠器120中处理时;(iii)在126c第一残余流出物料流103作为来自第一残余流出物料流增稠器120的底流被收集之后;或(iv)其任何组合。
方法/系统的实施方案描绘于图1B中。图1B的系统/方法130包含提供尾渣料流131以及用实体转鼓式离心机140使尾渣料流131脱水以产生第一残余流出物料流133和第一滤饼132。第一滤饼132可以用如传送器等任何已知的设备收集。然后将第一残余流出物料流133在第一残余流出物料流增稠器150中处理。在图1B中描绘的实施方案中,第一残余流出物料流133和来自与添加剂来源145连通的至少一个添加剂进料的一种或多种添加剂(146a,146b,146c)在以下情况下接触:(i)在将146a第一残余流出物料流133在第一残余流出物料流增稠器150中处理之前;(ii)在将146b第一残余流出物料流133在第一残余流出物料流增稠器150中处理时;(iii)在146c第一残余流出物料流133作为来自第一残余流出物料流增稠器150的底流被收集之后;或(iv)其任何组合。在添加所述一种或多种添加剂(146a,146b,146c)之后,含添加剂的第一残余流出物料流134用所述实体转鼓式离心机140脱水以产生第二滤饼136和第二残余流出物料流137。第二滤饼136可以通过如传送器等任何已知设备收集,其可以与用于收集第一滤饼132的传送器相同。在一些实施方案中,添加剂来源145是包含两种或更多种添加剂的储器。在一些实施方案中,添加剂来源145包含至少两个储器,每个储器包含不同的添加剂,并且可以在以下情况下独立地添加不同的添加剂:(i)在将146a第一残余流出物料流133在第一残余流出物料流增稠器150中处理之前;(ii)当将146b第一残余流出物料流133在第一残余流出物料流增稠器150中处理时;(iii)在146c第一残余流出物料流133作为来自第一残余流出物料流增稠器150的底流被收集之后;或(iv)其任何组合。
例如,如在图1A和图1B中所描绘的,本文所提供的方法可以包含使第一残余流出物料流与一种或多种添加剂接触。使第一残余流出物料流与一种或多种添加剂接触可以在过程期间的任何时间发生,优选地在用实体转鼓式离心机使第一残余流出物料流脱水之前。
例如,使第一残余流出物料流与一种或多种添加剂接触可以发生在以下情况:(i)将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理之前和/或(ii)在将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理之后。当第一残余流出物料流在将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理之后与一种或多种添加剂接触时,使所述第一残余流出物料流与所述一种或多种添加剂接触可以发生在以下情况:(i)当所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中时;(ii)在所述第一残余流出物料流离开所述第一残余流出物料流增稠器之后;或(iii)其组合。本文所描述的方法的实施方案涉及处理料流;因此,应当注意,当第一残余流出物料流在方法的特定点处与一种或多种添加剂接触时,如“在将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理之前”,所述一种或多种添加剂接触尚未在第一残余流出物料流增稠器中处理的第一残余流出物料流的一部分。
例如,使第一残余流出物料流与絮凝剂接触可以发生在以下情况:(i)在将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理之前;(ii)当第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中时;(iii)在第一残余流出物料流离开第一残余流出物料流增稠器之后;或(iv)其组合。
例如,使第一残余流出物料流与混凝剂接触可以发生在以下情况:(i)在将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理之前;(ii)当所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中时;(iii)在所述第一残余流出物料流离开所述第一残余流出物料流增稠器之后;或(iv)其组合。
例如,使第一残余流出物料流与调节剂接触可以发生在以下情况:(i)在将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理之前;(ii)当所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中时;(iii)在所述第一残余流出物料流离开所述第一残余流出物料流增稠器之后;或(iv)其组合。
例如,使第一残余流出物料流与表面活性剂接触可以发生在以下情况:(i)在将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理之前;(ii)当第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中时;(iii)在第一残余流出物料流离开第一残余流出物料流增稠器之后;或(iv)其组合。
例如,使第一残余流出物料流与接种剂接触可以发生在以下情况:(i)在将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理之前;(ii)当所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中时;(iii)在所述第一残余流出物料流离开所述第一残余流出物料流增稠器之后;或(iv)其组合。
在一些实施方案中,在将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理之后,如当第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中时,第一残余流出物料流与(a)絮凝剂、(b)混凝剂或(c)其组合接触。在一些实施方案中,在第一残余流出物料流离开第一残余流出物料流增稠器之后,第一残余流出物料流与接种剂接触。在一些实施方案中,(i)在将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理之后,如当第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中时,第一残余流出物料流与以下接触:(a)絮凝剂,(b)混凝剂,或(c)其组合;并且(ii)(1)当所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中时,(2)在所述第一残余流出物料流离开所述第一残余流出物料流增稠器之后或(3)其组合,第一残余流出物料流与接种剂接触。
在一些实施方案中,(i)当第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中时,第一残余流出物料流与以下接触:(a)絮凝剂,(b)混凝剂,或(c)其组合;(ii)(A)当第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中时,(B)在第一残余流出物料流离开第一残余流出物料流增稠器之后或(C)其组合,第一残余流出物料流与以下接触:(a)调节剂,(b)表面活性剂,或(c)其组合;(iii)(1)当第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中时,(2)在第一残余流出物料流离开第一残余流出物料流增稠器之后或(3)其组合,第一残余流出物料流与接种剂接触;(iv)其组合。
所述一种或多种添加剂可以由一种或多种进料来提供。所述一种或多种进料可以与一种或多种添加剂来源连通,如在其中处理所述一种或多种添加剂的储器。所述一种或多种进料中的每种进料可以独立地被配置成在以下情况下使如第一残余流出物料流等料流与一种或多种添加剂在本文所提供的系统或方法的任何点处接触:如(i)在将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理之前;(ii)当将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理时;或(iii)在第一残余流出物料流离开第一残余流出物料流增稠器之后。例如,系统可以包含三种进料,并且第一进料可以被配置成在将料流在第一残余流出物料流增稠器中处理之前使料流与一种或多种添加剂接触,并且第二进料和第三进料可以被配置成当将料流在第一残余流出物料流增稠器中处理时与一种或多种添加剂接触。设想其它配置。
本文所提供的方法可以包含用实体转鼓式离心机使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流。可以将第二残余流出物料流在废物料流增稠器中处理,然后再处理。在一些实施方案中,提供尾渣料流包含(i)将废物料流和第二残余流出物料流在废物料流增稠器中处理;以及(ii)从废物料流增稠器中收集尾渣料流。
方法/系统的实施方案的示意图描绘于图2A中。在图2的方法/系统200中,将废物料流251在废物料流增稠器250中处理。来自稀释液体进料的稀释液体252可以与废物料流增稠器250的底流253组合以提供具有期望的重量百分比的固体含量的尾渣料流201。然后用脱水设备210使尾渣料流201脱水以产生第一残余流出物料流203和第一滤饼202。第一滤饼202可以用如传送器等任何已知的设备收集。然后将第一残余流出物料流203在第一残余流出物料流增稠器220中处理。在图2A中描绘的实施方案中,第一残余流出物料流203和来自与添加剂来源225连通的至少一个进料的一种或多种添加剂(226a,226b,226c)在以下情况下接触:(i)在将(226a)第一残余流出物料流203在第一残余流出物料流增稠器220中处理之前;(ii)当将(226b)第一残余流出物料流203在第一残余流出物料流增稠器220中处理时;(iii)在(226c)第一残余流出物料流203作为来自第一残余流出物料流增稠器220的底流被收集之后;或(iv)其任何组合。在添加所述一种或多种添加剂(例如,絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂、接种剂或其组合)之后,含添加剂的第一残余流出物料流204用实体转鼓式离心机230脱水以产生第二滤饼206和第二残余流出物料流207。在图2所描绘的实施方案中,将第二残余流出物料流207在废物料流增稠器250中处理。第二滤饼206可以通过如传送器等任何已知设备收集,其可以与用于收集第一滤饼202的传送器相同。在一些实施方案中,添加剂来源225是包含两种或更多种添加剂的储器。在一些实施方案中,添加剂来源225包含至少两个储器,每个储器包含不同的添加剂,并且可以在以下情况下独立地添加不同的添加剂:(i)在将226a第一残余流出物料流203在第一残余流出物料流增稠器220中处理之前;(ii)当将226b第一残余流出物料流203在第一残余流出物料流增稠器220中处理时;(iii)在226c第一残余流出物料流203作为来自第一残余流出物料流增稠器220的底流被收集之后;或(iv)其任何组合。
在一些实施方案中,图2A的脱水设备210是实体转鼓式离心机,并且第一残余流出物料流203是实体转鼓离心液。在一些实施方案中,图2A的脱水设备210包含本文所描述的脱水设备中的任何脱水设备。
方法/系统的实施方案的示意图描绘于图2B中。在图2B的方法/系统260中,将废物料流261在废物料流增稠器270中处理。稀释液体262可以与废物料流增稠器270的底流263组合以提供具有期望的重量百分比的固体含量的尾渣料流264。然后用实体转鼓式离心机280使尾渣料流264脱水以产生第一残余流出物料流265和第一滤饼266。第一滤饼266可以用如传送器等任何已知的设备收集。然后将第一残余流出物料流265在第一残余流出物料流增稠器290中处理。在图2B中描绘的实施方案中,第一残余流出物料流265和来自与添加剂来源285连通的至少一个添加剂进料的一种或多种添加剂(286a,286b,286c)在以下情况下接触:(i)在将(286a)第一残余流出物料流265在第一残余流出物料流增稠器290中处理之前;(ii)当将(286b)第一残余流出物料流265在第一残余流出物料流增稠器290中处理时;(iii)在(286c)第一残余流出物料流265作为来自第一残余流出物料流增稠器290的底流被收集之后;或(iv)其任何组合。在添加所述一种或多种添加剂(例如,絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂、接种剂或其组合)之后,含添加剂的第一残余流出物料流267用实体转鼓式离心机280脱水以产生第二滤饼268和第二残余流出物料流269。在图2B所描绘的实施方案中,将第二残余流出物料流269在废物料流增稠器270中处理。第二滤饼268可以通过如传送器等任何已知设备收集,其可以与用于收集第一滤饼266的传送器相同。在一些实施方案中,添加剂来源285是包含两种或更多种添加剂的储器。在一些实施方案中,添加剂来源285包含至少两个储器,每个储器包含不同的添加剂,并且可以在以下情况下独立地添加不同的添加剂:(i)在将286a第一残余流出物料流265在第一残余流出物料流增稠器290中处理之前;(ii)当将286b第一残余流出物料流265在第一残余流出物料流增稠器290中处理时;(iii)在286c第一残余流出物料流265作为来自第一残余流出物料流增稠器290的底流被收集之后;或(iv)其任何组合。
其它脱水方法和系统
在一些实施方案中,所述方法包含:提供尾渣料流;使所述尾渣料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及用实体转鼓式离心机使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流。尾渣料流可以是本文所描述的那些尾渣料流中的任何尾渣料流。例如,尾渣料流可以包含粘土,如膨胀粘土,和/或尾渣料流可以包含来自共处理区域的淤泥。(i)基于所述尾渣料流的重量,尾渣料流的固体含量可以以约10重量%至约40重量%的量存在;(ii)尾渣料流的固体含量由多种颗粒组成,其中至少25重量%或至少40重量%的所述多种颗粒不能用400目编织筛网保留;(iii)尾渣料流的固体含量由多种颗粒组成,其中至少10体积%的所述多种颗粒的平均最大尺寸为2微米或更小;或(iv)其组合。
系统/方法的实施方案的示意图描绘于图3中。方法/系统300包含:提供尾渣料流301,使尾渣料流301和来自与添加剂来源302连通的添加剂进料303的一种或多种添加剂接触,然后用实体转鼓式离心机310使含有添加剂的尾渣料流304脱水以产生滤饼320和实体转鼓离心液330。
在一些实施方案中,所述方法包含提供尾渣料流,其中(i)基于所述尾渣料流的重量,尾渣料流的固体含量以约10重量%至约30重量%的量存在,(ii)尾渣料流的固体含量由多种颗粒组成,其中至少25重量%的所述多种颗粒不能用400目编织筛网保留,并且(iii)尾渣料流的固体含量由多种颗粒组成,其中至少10体积%的所述多种颗粒的平均最大尺寸为2微米或更小;使所述尾渣料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及用实体转鼓式离心机使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流。尾渣料流可以包含膨胀粘土。
实施方案
以下是本文所描述的方法和系统的实施方案的非限制性列表:
实施方案1.一种处理料流的方法,所述方法包含:
(A)提供尾渣料流;用脱水设备使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流;使所述第一残余流出物料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及用实体转鼓式离心机使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流;或
(B)提供尾渣料流,其中基于所述尾渣料流的重量,所述尾渣料流的固体含量为约2重量%至约40重量%;用脱水设备使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流,其中基于所述第一残余流出物料流的重量,所述第一残余流出物料流的固体含量任选地为约0.2重量%至约15重量%;使所述第一残余流出物料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及用实体转鼓式离心机使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流;或
(C)提供尾渣料流,其中所述尾渣料流包含粘土,其中基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中;用脱水设备使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流,其中基于所述第一残余流出物料流的重量,所述第一残余流出物料流的固体含量任选地为约0.2重量%至约15重量%;使所述第一残余流出物料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及用实体转鼓式离心机使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流;或
(D)提供尾渣料流,其中(i)基于所述尾渣料流的重量,所述尾渣料流的固体含量为约2重量%至约40重量%,并且
(ii)所述尾渣料流包含粘土,其中基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中;用脱水设备使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流,其中基于所述第一残余流出物料流的重量,所述第一残余流出物料流的固体含量为约0.2重量%至约15重量%;使所述第一残余流出物料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及用实体转鼓式离心机使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流;或
(E)提供尾渣料流;使所述尾渣料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及用实体转鼓式离心机使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流;
(F)提供尾渣料流,其中尾渣料流的固体含量基于所述尾渣料流的重量,以约10重量%至约40重量%的量存在;使所述尾渣料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及用实体转鼓式离心机使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流;
(G)提供尾渣料流,其中所述尾渣料流的固体含量由多种颗粒组成,其中至少25重量%的所述多种颗粒不能用400目编织筛网保留,并且其中至少10体积%的所述多种颗粒的平均最大尺寸为2微米或更小;
使所述尾渣料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及用实体转鼓式离心机使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流;或
(H)提供尾渣料流,其中(i)基于所述尾渣料流的重量,所述尾渣料流的固体含量以约10重量%至约40重量%的量存在,(ii)所述尾渣料流的固体含量由多种颗粒组成,其中至少25重量%的所述多种颗粒不能用400目编织筛网保留,并且其中至少10体积%的所述多种颗粒的平均最大尺寸为2微米或更小;使所述尾渣料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及用实体转鼓式离心机使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流。
实施方案2.一种用于处理料流的系统,所述系统包含:
(A)脱水设备,所述脱水设备被配置成使尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流;以及实体转鼓式离心机,所述实体转鼓式离心机被配置成使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流;或
(B)脱水设备,所述脱水设备被配置成使尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流,其中基于所述尾渣料流的重量,所述尾渣料流的固体含量为约2重量%至约40重量%,并且其中基于所述第一残余流出物料流的重量,所述第一残余流出物料流的固体含量为约0.2重量%至约15重量%;以及实体转鼓式离心机,所述实体转鼓式离心机被配置成使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流;或
(C)脱水设备,所述脱水设备被配置成使尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流,其中所述尾渣料流包含粘土,其中基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中;以及实体转鼓式离心机,所述实体转鼓式离心机被配置成使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流;或
(D)脱水设备,所述脱水设备被配置成使尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流,其中(i)基于尾渣料流的重量,尾渣料流的固体含量为约2重量%至约40重量%;并且(ii)尾渣料流包含粘土,其中基于尾渣料流的固体含量,按绝对丰度计,粘土以至少0.5%的量存在于尾渣料流中,
其中基于所述第一残余流出物料流的重量,所述第一残余流出物料流的固体含量为约0.2重量%至约15重量%;以及实体转鼓式离心机,所述实体转鼓式离心机被配置成使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流;或
(E)一种或多种添加剂进料,所述一种或多种添加剂进料被配置成使尾渣料流与一种或多种添加剂接触;以及实体转鼓式离心机,所述实体转鼓式离心机被配置成使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流。
实施方案3.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述粘土包含膨胀粘土、非膨胀粘土或其组合。
实施方案4.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中(i)基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述膨胀粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中;(ii)基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述非膨胀粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中;或(iii)其组合。
实施方案5.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其进一步包含在用所述实体转鼓式离心机使所述第一残余流出物料流脱水之前,将所述第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理,其中所述第一残余流出物料流增稠器使所述第一残余流出物料流的所述固体含量增加约1至约40重量百分点。
实施方案6.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中使所述第一残余流出物料流与所述一种或多种添加剂接触发生将所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中处理之前。
实施方案7.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中使所述第一残余流出物料流与所述一种或多种添加剂接触发生将所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中处理之后。
实施方案8.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中使所述第一残余流出物料流与所述一种或多种添加剂接触发生在以下情况:(i)当所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中时;(ii)在所述第一残余流出物料流离开所述第一残余流出物料流增稠器之后;或(iii)其组合。
实施方案9.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中
(i)当所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中时,所述第一残余流出物料流与以下接触:(a)所述絮凝剂,(b)所述混凝剂,或(c)其组合;
(ii)(A)当所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中时,(B)在所述第一残余流出物料流离开所述第一残余流出物料流增稠器之后或(C)其组合,所述第一残余流出物料流与以下接触:(a)所述调节剂,(b)所述表面活性剂,或(c)其组合;
(iii)(1)当所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中时,(2)在所述第一残余流出物料流离开所述第一残余流出物料流增稠器之后或(3)其组合,所述第一残余流出物料流与所述接种剂接触;或
(iv)其组合;或
其中第一残余流出物料流与下表的实施方案a-x的一种或多种添加剂接触:
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A–指示的添加剂“在将第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中之前”接触第一残余流出物料流
B–指示的添加剂在“当第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中时”接触第一残余流出物料流
C–指示的添加剂“在第一残余流出物料流离开第一残余流出物料流增稠器之后”接触第一残余流出物料流
实施方案10.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述提供所述尾渣料流包含:(i)将废物料流在废物料流增稠器中处理;以及(ii)从废物料流增稠器中收集尾渣料流。
实施方案11.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其进一步包含在收集所述尾渣料流之后,用有效赋予所述尾渣料流基于所述尾渣料流的重量约10重量%至约40重量%的所述固体含量的一定量的液体稀释所述尾渣料流。
实施方案12.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其进一步包含将所述第二残余流出物料流在所述废物料流增稠器中处理。
实施方案13.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述第一残余流出物料流包含第一实体转鼓离心液。
实施方案14.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述第一滤饼占所述尾渣料流的所述固体含量的约60重量%至约99重量%。
实施方案15.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述第一滤饼占所述尾渣料流的所述固体含量的约60重量%至约90重量%。
实施方案16.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中基于所述第一滤饼的重量,所述第一滤饼的水含量为约20重量%至约45重量%。
实施方案17.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述第一滤饼和所述第二滤饼中存在的固体总量占所述尾渣料流的所述固体含量的至少90重量%。
实施方案18.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述第一滤饼和所述第二滤饼中存在的固体总量占所述尾渣料流的所述固体含量的至少95重量%。
实施方案19.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述第一滤饼和所述第二滤饼中存在的固体总量占所述尾渣料流的所述固体含量的至少99重量%。
实施方案20.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述第一残余流出物料流与所述絮凝剂以每干吨所述尾渣料流的所述固体含量约1克至约150克的所述絮凝剂的量接触。
实施方案21.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述第一残余流出物料流与所述絮凝剂以每干吨所述尾渣料流的所述固体含量约1克至约50克的所述絮凝剂的量接触。
实施方案22.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述絮凝剂包含非离子絮凝剂。
实施方案23.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述絮凝剂包含阴离子絮凝剂或阳离子絮凝剂。
实施方案24.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述絮凝剂在使所述第一残余流出物料流与所述絮凝剂接触之前呈粉末形式,并且所述方法进一步包含:(A)任选地调节水性液体的pH,并且在使所述第一残余流出物料流与所述一种或多种添加剂接触之前将所述粉末在所述水性液体中处理;或(B)提供在其中处理所述粉末的水性液体。
实施方案25.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述絮凝剂是高分子量聚合物絮凝剂或非常高分子量聚合物絮凝剂。
实施方案26.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中(i)所述絮凝剂选自由以下组成的组:NALCOTM 749222絮凝剂、YONGXINGTM YX1224-6絮凝剂、YONGXINGTMPAM絮凝剂、YIXINGTM APAM01絮凝剂、ULTRACLEARTM ProFlocculantTM絮凝剂、GLORYTM絮凝剂、ZETAGTM 8127絮凝剂(美国巴斯夫公司)、ZETAGTM 4145絮凝剂(美国巴斯夫公司)、LT20絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>338絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>10絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>155絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1011絮凝剂(美国巴斯夫公司)、5250絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>336絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>919絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1050絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>10絮凝剂(美国巴斯夫公司)、155絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1011絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>5250絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>336絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>919絮凝剂(美国巴斯夫公司)、ETD 9010絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>LT27AG聚丙烯酰胺絮凝剂(美国巴斯夫公司)、ZETAGTM 7109丙烯酸均聚物絮凝剂(美国巴斯夫公司)、333絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>KB206SH絮凝剂(英国SNF公司)、/>KB156絮凝剂(英国SNF公司)、/>FO4190絮凝剂(英国SNF公司)、/>FO4140絮凝剂(英国SNF公司)、/>TS 45SH絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920VHM絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920VHR絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920SD絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920SHD絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920絮凝剂(英国SNF公司)、/>5000絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>600絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>661絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>HP20絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>HP21絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>HP22絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1235絮凝剂(英国联合胶体有限公司)、/>1238絮凝剂(英国联合胶体有限公司)、1240絮凝剂(英国联合胶体有限公司)、/>F-20X絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>FP 18AS絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>FP 199(美国巴斯夫公司)、/>82230絮凝剂(美国Hi-Tex公司)和其组合;(ii)所述混凝剂选自由以下组成的组:/>LT7991混凝剂(美国巴斯夫公司)、LT32混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>LT38混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1425混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>FL2549SEP混凝剂(英国SNF公司)、/>FLB1725SEP(英国SNF公司)、FL5323(英国SNK公司(SNK,UK))和其组合;或(iii)其组合。
实施方案27.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述膨胀粘土包含伊利石-蒙皂石、蒙皂石、蒙脱石或其组合。
实施方案28.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述非膨胀粘土包含高岭石、伊利石或其组合。
实施方案29.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述膨胀粘土以约0.5重量%至约50%的量存在于所述尾渣料流中。
实施方案30.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述脱水设备包含带式压滤机、水平带式真空过滤机、旋转式真空转鼓、旋转式真空圆盘过滤机、筛选转鼓式离心机、深锥/浆体增稠器、膜压滤机、实体转鼓式离心机或另外的实体转鼓式离心机。
实施方案31.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述脱水设备是所述实体转鼓式离心机。
实施方案32.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述尾渣料流包含:(i)来自选煤设施的尾渣;(ii)来自选磷酸盐矿设施的尾渣;(iii)来自TSF倾析池的尾渣;(iv)来自TSF的尾渣;或(v)其组合。
实施方案33.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中基于所述尾渣料流的重量,所述尾渣料流的固体含量为约2重量%至约35重量%、约2重量%至约30重量%、约2重量%至约25重量%、约2重量%至约20重量%、约2重量%至约15重量%、约10重量%至约35重量%、约10重量%至约25重量%、约15重量%至约30重量%或约15重量%至约25重量%。
实施方案34.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中基于所述尾渣料流的固体含量的重量,所述尾渣料流的灰含量为约10重量%至约80重量%、约10重量%至约70重量%、约10重量%至约60重量%、约10重量%至约50重量%、约15重量%至约50重量%、约15重量%至约40重量%、约20重量%至约40重量%或约30重量%至约40重量%。
实施方案35.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中不能用60目编织筛网保留的尾渣料流的固体含量的重量百分比为约50%至100%、约60%至100%、约65%至100%、约70%至100%、约75%至100%、约80%至100%、约85%至100%或约90%至100%。
实施方案36.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中不能用400目编织筛网保留的尾渣料流的固体含量的重量百分比为约25%至约80%、约25%至约70%、约25%至约70%、约50%至约80%、约50%至约70%或约60%至约70%。
实施方案37.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述尾渣料流与所述絮凝剂以每干吨所述尾渣料流的所述固体含量约250克至约500克或每干吨所述尾渣料流的所述固体含量约400克的量接触。
实施方案38.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述第一滤饼中存在的固体总量占所述尾渣料流的所述固体含量的约65重量%至约99重量%、约65重量%至约90重量%、约70重量%至约90重量%或约75重量%至约85重量%。
实施方案39.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中基于所述第一滤饼的重量,所述第一滤饼的水含量为约15重量%至约40重量%。
实施方案40.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中基于所述第一滤饼的重量,所述第一滤饼的水含量为约30重量%至约40重量%。
实施方案41.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中(i)至少30重量%、至少40重量%、至少50重量%、至少60重量%、至少70重量%、至少80重量%或至少90重量%的所述多种颗粒不能用400目编织筛网保留;(ii)至少20体积%、至少30体积%、至少40体积%、至少50体积%、至少60体积%、至少70体积%、至少80体积%或至少90体积%的所述多种颗粒的平均最大尺寸为2微米或更小。
实施方案42.根据前述实施方案中任一项所述的系统,其进一步包含废物料流增稠器,所述废物料流增稠器被配置成产生包含所述尾渣料流的底流。
实施方案43.根据前述实施方案中任一项所述的系统,其进一步包含液体进料,所述液体进料被配置成在使所述尾渣料流脱水之前用液体稀释所述尾渣料流。
实施方案44.根据前述实施方案中任一项所述的系统,其进一步包含第一残余流出物料流增稠器,所述第一残余流出物料流增稠器布置在所述脱水设备与所述实体转鼓式离心机之间,其中所述第一残余流出物料流增稠器被配置成使所述第一残余流出物料流的所述固体含量增加约1至约40重量百分点。
实施方案45.根据前述实施方案中任一项所述的系统,其进一步包含一种或多种添加剂进料,其中所述一种或多种添加剂进料中的每种添加剂进料独立地被配置成在以下情况下使所述第一残余流出物料流与一种或多种添加剂接触:(i)在将所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中处理之前;(ii)当将所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中处理时;或(iii)在所述第一残余流出物料流离开所述第一残余流出物料流增稠器之后。
实施方案46.根据前述实施方案中任一项所述的系统,其进一步包含传送器,所述传送器被配置成收集第一滤饼、第二滤饼或第一滤饼和第二滤饼两者。
实施方案47.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述一种或多种添加剂包含絮凝剂,并且第一残余流出物料流与絮凝剂以每干吨尾渣料流的固体含量约1克至约500克、约100克至约500克、约200克至约500克、约250克至约500克、约1克至约400克、约1克至约300克、约1克至约200克、约1克至约150克、约1克至约100克、约1克至约75克、约1克至约50克、约1克至约40克、约1克至约30克、约1克至约20克或约1克至约10克絮凝剂的量接触。
实施方案48.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述一种或多种添加剂包含混凝剂,并且第一残余流出物料流与混凝剂以每干吨尾渣料流的固体含量约1克至约500克、约1克至约400克、约1克至约300克、约1克至约200克、约1克至约150克、约1克至约100克、约1克至约75克或约1克至约50克混凝剂的量接触。
实施方案49.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中固体含量与接触第一残余流出物料流的接种剂的量的重量比为约0.7:1至约1:0.7、约0.8:1至约1:0.8、约0.9:1至约1:0.9、约0.95:1至约1:0.95、约0.99:1至约1:0.99或约1:1。
实施方案50.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中在被第一残余流出物料流增稠器“增稠”之后,基于第一残余流出物料流的重量,第一残余流出物料流的固体含量为约1.2重量%至约55重量%、约1.2重量%至约54重量%、约1.2重量%至约53重量%、约1.2重量%至约52重量%、约1.2重量%至约51重量%、约1.2重量%至约50重量%、约1.2重量%至约49重量%、约1.2重量%至约48重量%、约1.2重量%至约47重量%、约1.2重量%至约46重量%、约1.2重量%至约45重量%、约1.2重量%至约44重量%、约1.2重量%至约43重量%、约1.2重量%至约42重量%、约1.2重量%至约41重量%、约1.2重量%至约30重量%、约1.2重量%至约29重量%、约1.2重量%至约28重量%、约1.2重量%至约27重量%、约1.2重量%至约26重量%、约10重量%至约35重量%、约10重量%至约34重量%、约10重量%至约33重量%、约10重量%至约32重量%、约10重量%至约31重量%、约10重量%至约30重量%、约10重量%至约29重量%、约10重量%至约28重量%、约10重量%至约27重量%、约10重量%至约26重量%、约20重量%至约35重量%、约20重量%至约34重量%、约20重量%至约33重量%、约20重量%至约32重量%、约20重量%至约31重量%、约20重量%至约30重量%、约20重量%至约29重量%、约20重量%至约28重量%、约20重量%至约27重量%、约20重量%至约26重量%、约25重量%至约35重量%、约25重量%至约34重量%、约25重量%至约33重量%、约25重量%至约32重量%、约25重量%至约31重量%、约25重量%至约30重量%、约25重量%至约29重量%、约25重量%至约28重量%、约25重量%至约27重量%或约25重量%至约26重量%。
实施方案51.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中(i)所述第二残余流出物料流中的悬浮固体的量为约10mg/L至约750mg/L、约10mg/L至约700mg/L、约10mg/L至约650mg/L、约10mg/L至约600mg/L、约10mg/L至约550mg/L、约10mg/L至约500mg/L、约10mg/L至约450mg/L、约10mg/L至约400mg/L、约10mg/L至约350mg/L、约10mg/L至约300mg/L、约10mg/L至约250mg/L、约10mg/L至约200mg/L、约10mg/L至约150mg/L或约10mg/L至约100mg/L;(ii)所述第二残余流出物料流的浊度为约10NTU至约100NTU、约10NTU至约75NTU、约10NTU至约50NTU或约10NTU至约25NTU;(iii)所述第二残余流出物料流包含所述第二残余流出物料流的至少95重量%、98重量%或99重量%的量的水;或(iv)其组合。
实施方案52.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述调节剂选自由以下组成的组:金属卤化物、金属硫酸盐、金属氢氧化物和其组合,其中金属卤化物可以包含金属氯化物,如氯化镁、氯化铁、氯化钠等;金属硫酸盐可以包含硫酸镁、硫酸铝、硫酸钾等;并且金属氢氧化物可以包含氢氧化钙(例如,熟石灰)。
实施方案53.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述一种或多种添加剂包含调节剂、表面活性剂或其组合,并且第一残余流出物料流与调节剂或表面活性剂以每干吨尾渣料流的固体含量约1克至约5,000克、约1克至约4,000克、约1,000克至约4,000克、约1,000克至约3,000克或约2,000克调节剂或表面活性剂的量接触;其中,任选地,可以选择调节剂和/或表面活性剂的量以实现期望的阳离子浓度。
实施方案54.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述一种或多种添加剂包含絮凝剂和接种剂,并且第一残余流出物料流与絮凝剂以每干吨尾渣料流的固体含量约1克至约500克、约100克至约500克、约200克至约500克、约250克至约500克、约1克至约400克、约1克至约300克、约1克至约200克、约1克至约150克、约1克至约100克、约1克至约75克、约1克至约50克、约1克至约40克、约1克至约30克、约1克至约20克或约1克至约10克或约50克絮凝剂的量接触;并且固体含量与接触第一残余流出物料流的接种剂的量的重量比为约0.7:1至约1:0.7、约0.8:1至约1:0.8、约0.9:1至约1:0.9、约0.95:1至约1:0.95、约0.99:1至约1:0.99或约1:1。
实施方案55.根据前述实施方案中任一项所述的方法或系统,其中所述一种或多种添加剂包含絮凝剂和调节剂,并且第一残余流出物料流与絮凝剂以每干吨尾渣料流的固体含量约1克至约500克、约100克至约500克、约200克至约500克、约250克至约500克、约1克至约400克、约1克至约300克、约1克至约200克、约1克至约150克、约1克至约100克、约1克至约75克、约1克至约50克、约1克至约40克、约1克至约30克、约1克至约20克或约1克至约10克或约50克絮凝剂的量接触;并且第一残余流出物料流与调节剂以每干吨尾渣料流的固体含量约1克至约5,000克、约1克至约4,000克、约1,000克至约4,000克、约1,000克至约3,000克或约2,000克调节剂的量接触。
尽管已经讨论了常规技术的某些方面以促进各个实施方案的公开,但申请人决不否认这些技术方面,并且经考虑本公开可以涵盖本文讨论的常规技术方面中的一个或多个常规技术方面。
本公开可以解决已知方法和过程的问题和缺陷中的一者或多者。然而,经考虑各个实施方案可以证明在解决许多技术领域中的其它问题和缺陷方面是有用的。因此,本公开不应必然被解释为限于解决本文讨论的特定问题或缺陷中的任何特定问题或缺陷。
在本说明书中,在提及或讨论文件、行为或知识项的情况下,这种引用或讨论并不承认所述文件、行为或知识项或其任何组合在优先权日、公开可用、为公众所知,普通公知常识的一部分,或以其它方式根据适用的法律规定构成现有技术;或已知与解决本说明书所涉及的任何问题的尝试有关。
在本文所提供的描述中,术语“包含”、“是”、“含有”、“具有”和“包含”以开放式方式使用,并且因此应解释为意指“包含但不限于。”当关于“包含”各种步骤或组分来声明或描述方法或系统时,除非另有说明,否则所述方法或系统也可以“基本上由各种步骤或组分组成”或“由其组成”。
术语“一个/一种(a/an)”和“所述(the)”等旨在包含复数替代,例如,至少一个。例如,“尾渣料流”、“膨胀粘土”、“絮凝剂”、“混凝剂”、“调节剂”、“表面活性剂”、“接种剂”等的公开意指除非另有说明,否则涵盖尾渣料流、膨胀粘土、絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂、接种剂等中的一种或多于一种的混合物或组合。
本文可以公开各种数值范围。除非另外规定,否则当申请人公开或要求保护任何类型的范围时,申请人的意图是单独地公开或要求保护这类范围可以合理地涵盖的每个可能的数字,包含所述范围的端点以及其中涵盖的任何子范围和子范围组合。此外,本文公开的范围的所有数值端点均为近似值。作为代表性实例,在一些实施方案中,申请人公开了基于第一滤饼的重量,所述第一滤饼的水含量为约30重量%至约40重量%。此范围应解释为涵盖约30%和约40%,并且进一步涵盖“约”31%、32%、33%、34%、35%、36%、37%、38%或39%中的每一个,包含这些值中的任何值之间的任何范围和子范围。
如本文所使用的,术语“约”意指正被使用的数字的数值的正负10%。
实例
通过以下实例进一步说明本发明,这些实例不应以任何方式理解为对其范围施加限制。相反,应当清楚地理解,在不脱离本发明的精神或所附权利要求的范围的情况下,在阅读本文的描述之后,可以求助于可能使本领域普通技术人员联想到它们的各种其它方面、实施方案、修改和其等同物。因此,考虑到本文所公开的本发明的说明书和实践,本发明的其它方面对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
实例1–以膨胀粘土为特征的尾渣的脱水
此实例的尾渣料流,尽管具有膨胀粘土的存在,但以至少99重量%的总固体回收百分比脱水,以产生水含量为约30重量%的滤饼。
此实例中脱水的尾渣料流具有以下特性:
此实例的尾渣料流通过实体转鼓式离心机脱水。通过实体转鼓式离心机的第一遍次脱水产生第一滤饼和第一实体转鼓离心液料流。
基于第一滤饼的重量,第一滤饼的总水含量为约28重量%至约34重量%。此实例的第一滤饼由传送器收集。
基于第一实体转鼓离心液料流的重量,第一实体转鼓离心液料流的固体含量为约2重量%至约7.5重量%。
通过第一个实体转鼓式离心机使尾渣料流脱水增加了第一实体转鼓离心液料流中的粘土类型高岭石和伊利石-蒙皂石的相对矿物丰度,并且大部分剩余矿物报告到离心滤饼。粘土的相对矿物丰度的增加可能是由于粘土的粒度通常为2微米或更小,这至少部分由于颗粒分级导致了浓缩效应的发生。
此结论基于尾渣料流和实体转鼓离心液料流的矿物含量的以下表征。下表的结果基于矿物的相对丰度,并且已基于从煤尾渣料流中去除所有无定形碳进行了归一化。
然后将包含相对较大百分比的粘土类型高岭石和伊利石-蒙皂石的实体转鼓离心液送至增稠设备。
在通过增稠设备后,第一实体转鼓离心液料流与絮凝剂以进料到第一实体转鼓式离心机的尾渣料流中每吨干尾渣固体约420克活性絮凝剂(即,每干吨尾渣料流的固体含量)的量接触。此实例中使用的絮凝剂为市售产品,即,333絮凝剂(美国巴斯夫公司),所述絮凝剂是非离子高分子量粉状絮凝剂,但设想使用其它絮凝剂。将絮凝剂粉末添加到水中,并且使其溶解,之后溶液的pH至少为8,然后添加到第一残余流出物料流中。
尽管在此实例中,在使用增稠设备之前没有添加絮凝剂,但是可以在使用增稠设备之前添加絮凝剂作为—对增稠设备的底流进行投加的替代—或补充。
基于第一实体转鼓离心液料流的重量,增稠设备使第一实体转鼓离心液料流中的固体的重量百分比增加到约10重量%。
然后将第一实体转鼓离心液料流第二遍次通过实体转鼓式离心机来脱水。在此实例中,第二遍次通过实体转鼓式离心机产生第二滤饼,所述第二滤饼的水含量基于第二滤饼的重量为约44重量%至约56重量%。第二滤饼用用于收集第一滤饼的传送器收集。
第一滤饼和第二滤饼包含99重量%以上的尾渣料流的干固体含量。换言之,此实例的工艺具有大于99重量%的固体回收百分比。
将第一滤饼和第二滤饼组合以产生基于组合滤饼的重量水含量为约35重量%的组合滤饼。换言之,此实例的工艺产生基于组合滤饼的重量水含量为约35重量%的组合滤饼。
出于比较目的,此实例的尾渣料流用若干种不同的工艺脱水。
在第一比较工艺中,使尾渣料流与絮凝剂接触,然后用实体转鼓式离心机脱水。为了实现基于尾渣料流中的干固体重量至少90重量%的固体回收率,使尾渣料流与大量絮凝剂接触。例如,当尾渣料流与此实例的絮凝剂(量为每干吨尾渣固体至少600克活性絮凝剂)接触时,固体回收百分比超过95重量%。
然而,此结果伴随着三个缺点中的至少一个缺点。首先,所需絮凝剂的量显著增加了执行所述工艺的成本。其次,随着工艺中絮凝剂用量的增加,滤饼的水含量也增加。例如,当使用的絮凝剂的量为尾渣料流中每吨干尾渣固体600克或更多活性絮凝剂时,基于滤饼的重量,滤饼的水含量超过40重量%。第三,随着工艺中絮凝剂用量的增加,堆积能力和可处置性大大受损。
在将絮凝剂施加到增稠的实体转鼓式离心机离心液料流的实例中所需的絮凝剂的量比在将絮凝剂施加到实体转鼓式离心机的整个尾渣进料料流的第一比较工艺中的量低30%。通过此实例的工艺,这些缺点极大减少。
实例2–使用再处理方法和接种使以膨胀粘土为特征的尾渣脱水
此实例的尾渣料流,尽管具有膨胀粘土的存在,但以至少99重量%的总固体回收百分比脱水,以产生水含量为约30重量%的滤饼。
此实例中脱水的尾渣料流具有以下特性:
此实例的尾渣料流用实体转鼓式离心机脱水。通过实体转鼓式离心机的第一遍次脱水产生第一滤饼和第一实体转鼓离心液料流。
基于第一滤饼的重量,第一滤饼的总水含量为约28重量%至约30重量%。此实例的第一滤饼由传送器收集。
基于第一离心液料流的重量,第一实体转鼓离心液料流的固体含量为至多约5重量%。
通过第一个实体转鼓式离心机使尾渣料流脱水增加了第一离心液料流中的粘土类型高岭石和伊利石-蒙皂石的相对矿物丰度,并且大部分剩余矿物报告到离心滤饼。粘土的相对矿物丰度的增加可能是由于粘土的粒度通常为2微米或更小,这至少部分由于颗粒分级导致了浓缩效应的发生。
此结论基于尾渣料流和第一实体转鼓离心液料流的矿物含量的以下表征。表中的结果基于矿物的相对丰度,并且已基于去除所有无定形碳进行了归一化。
然后将包含相对较大百分比的粘土类型高岭石和伊利石-蒙皂石的第一实体转鼓离心液料流送至增稠设备。
在通过增稠设备后,第一实体转鼓离心液料流与絮凝剂以进料到第一实体转鼓式离心机的尾渣料流中每吨干尾渣固体约50克活性絮凝剂的量接触。此实例中使用的絮凝剂为市售产品:333絮凝剂(美国巴斯夫公司),所述絮凝剂是非离子高分子量粉状絮凝剂,但设想使用其它絮凝剂。
增稠设备使第一实体转鼓离心液料流中的固体的重量百分比增加到约10重量%。
然后使第一实体转鼓离心液料流与接种剂接触。此实例的接种剂包含分级在250至1000微米之间的颗粒,并且以1:1的重量比添加(第一实体转鼓离心液料流的干固体含量:接种剂)。
然后通过将第一实体转鼓离心液料流第二遍次通过实体转鼓式离心机来脱水。在此实例中,实体转鼓式离心机产生第二滤饼,所述第二滤饼的水含量基于第二滤饼的重量为约32重量%至约44重量%。第二滤饼用用于收集第一滤饼的传送器收集。
第一滤饼和第二滤饼包含99重量%以上的尾渣料流的干固体含量。换言之,在此实例中,所述工艺的干固体回收百分比大于99重量%。
将第一滤饼和第二滤饼组合以产生基于组合滤饼的重量水含量为约30重量%的组合滤饼。换言之,在此实例中,所述工艺产生基于组合滤饼的重量水含量为约30重量%的组合滤饼。
出于比较目的,此实例的尾渣料流用若干种不同的工艺脱水。
在第一比较工艺中,使整个尾渣进料料流与絮凝剂接触,然后通过实体转鼓式离心机脱水。为了实现基于尾渣料流中的干固体重量至少90重量%的固体回收率,使尾渣料流与大量絮凝剂接触。例如,当尾渣料流与此实例的絮凝剂(量为尾渣料流进料中每干吨尾渣固体至少600克活性絮凝剂)接触时,固体回收百分比超过95重量%。
然而,此结果伴随着三个缺点中的至少一个缺点。首先,所需絮凝剂的量显著增加了执行所述工艺的成本。其次,随着工艺中絮凝剂用量的增加,滤饼的水含量也增加。例如,当使用的絮凝剂的量为尾渣料流中每干吨固体600克或更多活性絮凝剂时,基于滤饼的重量,滤饼的水含量超过40重量%。第三,随着工艺中絮凝剂用量的增加,堆积能力和可处置性大大受损。
在将絮凝剂施加到增稠的离心机离心液料流的实例中所需的絮凝剂的量比在将絮凝剂施加到整个尾渣进料料流的第一比较工艺中使用的量低92%。上文列出的所有这些缺点都被此实例的工艺克服。
实例3–使来自TSF倾析区的以淤泥为特征的尾渣脱水
尽管包含超细颗粒(即,未被325目保留)和粘土,此实例的尾渣料流被脱水以产生水含量为约30重量%至约35重量%的滤饼。
此实例中脱水的尾渣料流具有以下特性:
使此实例的尾渣料流与絮凝剂以尾渣料流中每干吨固体约300克活性絮凝剂至约500克活性絮凝剂,并且在一些情况下,尾渣料流中每干吨固体约400克活性絮凝剂的量接触。此实例中使用的絮凝剂是粉状高分子量絮凝剂,但设想使用包含市售絮凝剂的其它絮凝剂。
在与絮凝剂接触后,此实例的尾渣料流用实体转鼓式离心机脱水以产生滤饼。
基于滤饼的重量,滤饼的水含量为约30重量%至约35重量%。
此实例的滤饼包含约70重量%至约90重量%的尾渣料流的干固体含量。
此实例的滤饼表现出可接受的处置特性例如,所述滤饼能够用卡车运输并在指定的安置设施区域处理。
实例4–尾渣表征和脱水
此实例描述了对选矿设施提供的尾渣的详细评估。此实例中测试的尾渣是清洗厂尾渣增稠器底流。通过物理、矿物学、地球化学和岩土分析对尾渣进行表征。测试包含使用测试的10"实体转鼓式离心机在各种设置和参数下进行固液分离评估,包含絮凝剂和化学添加剂的变化。
此实例展示了本文所描述的方法的实施方案实现目标固体回收、滤饼水分和水质的能力。设想通过商业放大可以实现更好的结果,例如使用30"实体转鼓式离心机。
此实例的尾渣分析表明存在粘土和其它材料,所述粘土和其它材料可能难以处置,并且通常需要合适的材料处置和处理设计(传送器、溜槽等)。
在此实例中执行的测试包含以下:用于确定固体颗粒密度的比重测试;使用湿筛分级和激光分级的粒度分布分析;用于确定样品的元素组成的X射线荧光(XRF);用于确定水特性的测试水质;通过X射线衍射(XRD)确定矿物的类型和数量的矿物学;用于确定固体的液限和塑限的岩土分析;尾渣沉降和脱水测试工作,包含固体回收、滤饼水分含量和离心液固体分析;以及工艺水分析(浊度、pH、电导率)。
此实例的固液分离测试使用Centrisys Cs10十英寸实体转鼓式离心机进行,所述实体转鼓式离心机能够在5,000rpm下产生3,000g的力。
物理表征:物理表征工作包含X射线荧光(XRF)分析、比重、全粒度分布和OCP工艺水测试结果。
使用筛和激光分级对尾渣样品进行湿法分级以确定粒度分布。湿筛和激光分级结果描绘于图4中。分级分析表明相对大量的超细颗粒(即,60–80%通过38μm)。激光分级表明16%通过2μm,这表明难以脱水的粘土比例相对较高,在此实例中,需要选择合适的絮凝剂以实现高回收率。尾渣料流中固体的比重测量为2.60SG。
进行了X射线荧光(XRF)分析以确定此实例的尾渣样品中元素组成的类型和数量。结果表明尾渣料流中含磷细小矿物的比例相对较高,如下表所描绘的:
尾渣X射线荧光结果
主要元素 | Ca | Si | P | Al | Mg | Fe |
Wt.% | 25.8 | 5.4 | 5.1 | 1.5 | <1 | <1 |
微量元素 | Ni | Y | Ba | U | Cu | Cd |
Wt.% | 180 | 163 | 115 | 91 | 55 | 42 |
对工艺水质进行了测试以评估可能影响尾渣脱水絮凝剂效率的可能潜在水化学变量。下表中提供的水质结果表明存在大量的总溶解固体。
上清液工艺水质分析测试结果
矿物学表征:进行了定量X射线衍射(XRD)分析以确定存在于此实例的尾渣样品中的矿物和粘土的类型和数量。根据所述结果,尾渣增稠器底流矿物学具有高百分比的磷灰石,这表明了增值潜力。在一些情况下,增值可以减少需要通过固液分离装置管理的总尾渣体积。
膨胀粘土蒙脱石占此实例的尾渣料流中高达8%的固体。如蒙脱石等膨胀粘土的存在通常会使尾渣脱水更具挑战性,并且通常需要添加絮凝剂。矿物学表明尾渣料流中的固体具有研磨性。这种影响至少部分取决于研磨矿物的粒度分布。例如,粒度分布可以表明对实体转鼓式离心机和其它设备的预期磨损影响。下表中提供的XRD结果在选择絮凝剂期间也被考虑在内,以实现有效(如果不是最佳)性能。
通过定量XRD进行的尾渣矿物学
岩土表征:通过评估此实例的尾渣样品的阿太堡极限(Atterberg Limit)来评估岩土特性。阿太堡极限描述了材料在不同水分含量下的行为。液限是材料开始表现得像流体的水分含量。塑限是材料开始失去其压实强度的水分含量。在设计尾渣滤饼处置和处理系统时可以考虑这些措施。
尾渣脱水测试:进行测试以便评估使尾渣样品脱水以达到期望性能参数的能力。特别是,此实例侧重于实现高固体回收率(>99.9%)、高离心液透明度(浊度<100NTU)和可接受的滤饼水分(<38%TM)。
对一系列不同的絮凝剂类型进行了絮凝剂筛选。测试絮凝剂以考虑它们对固体回收的影响和对滤饼水分的影响。在所有情况下,高固体回收率都需要向离心机进料中添加絮凝剂。在此实例中,最有效的絮凝剂包含5250。
对双级系统进行了测试以评估实现高回收率、低水分和较低絮凝剂剂量率的潜力。此实例的双级系统使用离心机使尾渣脱水以产生低水分滤饼而无需添加絮凝剂。然后使来自第一遍次的离心液通过添加絮凝剂通过实体转鼓式离心机第二次脱水,以确保高固体回收率。
此实例的双级系统实现了>99.9%的固体回收率和<38%的水分含量,其中絮凝剂剂量率为每吨干尾渣固体340克。下表描述了此测试的结果,其表明此实例的工艺在最低的水分和絮凝剂剂量率下实现了期望的固体回收率和浊度。
双级固液分离结果
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Claims (57)
1.一种处理料流的方法,所述方法包含:
-提供尾渣料流,其中
(i)基于所述尾渣料流的重量,所述尾渣料流的固体含量为约2重量%至约40重量%,并且
(ii)所述尾渣料流包含粘土,其中基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中;
-用脱水设备使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流,其中基于所述第一残余流出物料流的重量,所述第一残余流出物料流的固体含量为约0.2重量%至约15重量%;
-使所述第一残余流出物料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及
-用实体转鼓式离心机使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述粘土包含膨胀粘土。
3.根据权利要求2所述的方法,其中(i)基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述膨胀粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中;(ii)基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述粘土进一步包含非膨胀粘土,并且所述非膨胀粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中;或(iii)其组合。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其进一步包含在所述用所述实体转鼓式离心机使所述第一残余流出物料流脱水之前,将所述第一残余流出物料流在第一残余流出物料流增稠器中处理,其中所述第一残余流出物料流增稠器使所述第一残余流出物料流的所述固体含量增加约1至约40重量百分点。
5.根据权利要求4所述的方法,其中使所述第一残余流出物料流与所述一种或多种添加剂接触发生在所述将所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中处理之前。
6.根据权利要求4所述的方法,其中使所述第一残余流出物料流与所述一种或多种添加剂接触发生在所述将所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中处理之后。
7.根据权利要求6所述的方法,其中使所述第一残余流出物料流与所述一种或多种添加剂接触发生在以下情况:(i)当所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中时;(ii)在所述第一残余流出物料流离开所述第一残余流出物料流增稠器之后;或(iii)其组合。
8.根据权利要求7所述的方法,其中
(i)当所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中时,所述第一残余流出物料流与以下接触:(a)所述絮凝剂,(b)所述混凝剂,或(c)其组合;
(ii)(A)当所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中时,(B)在所述第一残余流出物料流离开所述第一残余流出物料流增稠器之后或(C)其组合,所述第一残余流出物料流与以下接触:(a)所述调节剂,(b)所述表面活性剂,或(c)其组合;
(iii)(1)当所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中时,(2)在所述第一残余流出物料流离开所述第一残余流出物料流增稠器之后或(3)其组合,所述第一残余流出物料流与所述接种剂接触;
或
(iv)其组合。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述提供所述尾渣料流包含:
(i)将废物料流在废物料流增稠器中处理;以及
(ii)从所述废物料流增稠器中收集所述尾渣料流。
10.根据权利要求9所述的方法,其进一步包含在收集所述尾渣料流之后,用有效赋予所述尾渣料流基于所述尾渣料流的重量约2重量%至约40重量%的所述固体含量的一定量的液体稀释所述尾渣料流。
11.根据权利要求9所述的方法,其进一步包含将所述第二残余流出物料流在所述废物料流增稠器中处理。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述第一残余流出物料流包含第一实体转鼓离心液。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述第一滤饼占所述尾渣料流的所述固体含量的约60重量%至约99重量%。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述第一滤饼占所述尾渣料流的所述固体含量的约60重量%至约90重量%。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中基于所述第一滤饼的重量,所述第一滤饼的水含量为约20重量%至约45重量%。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述第一滤饼和所述第二滤饼中存在的固体总量占所述尾渣料流的所述固体含量的至少90重量%。
17.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述第一滤饼和所述第二滤饼中存在的固体总量占所述尾渣料流的所述固体含量的至少95重量%。
18.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述第一滤饼和所述第二滤饼中存在的固体总量占所述尾渣料流的所述固体含量的至少99重量%。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述第一残余流出物料流与所述絮凝剂以每干吨所述尾渣料流的所述固体含量约1克至约150克的所述絮凝剂的量接触。
20.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述第一残余流出物料流与所述絮凝剂以每干吨所述尾渣料流的所述固体含量约1克至约50克的所述絮凝剂的量接触。
21.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述絮凝剂包含非离子絮凝剂。
22.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述絮凝剂包含阴离子絮凝剂或阳离子絮凝剂。
23.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述絮凝剂在使所述第一残余流出物料流与所述絮凝剂接触之前呈粉末形式,并且所述方法进一步包含:
(A)任选地调节水性液体的pH,并且
在使所述第一残余流出物料流与所述一种或多种添加剂接触之前将所述粉末在所述水性液体中处理;或
(B)提供在其中处理所述粉末的水性液体。
24.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述絮凝剂是高分子量聚合物絮凝剂或非常高分子量聚合物絮凝剂。
25.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中
(i)所述絮凝剂选自由以下组成的组:NALCOTM 749222絮凝剂、
YONGXINGTM YX1224-6絮凝剂、YONGXINGTM PAM絮凝剂、YIXINGTMAPAM01絮凝剂、ULTRACLEARTM ProFlocculantTM絮凝剂、GLORYTM絮凝剂、ZETAGTM 8127絮凝剂(美国巴斯夫公司(BASF,USA))、
ZETAGTM 4145絮凝剂(美国巴斯夫公司)、LT20絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>338絮凝剂(美国巴斯夫公司)、
10絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>155絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>10絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>155絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1011絮凝剂(美国巴斯夫公司)、5250絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>336絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>919絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1050絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>ETD 9010絮凝剂(美国巴斯夫公司)、LT27AG聚丙烯酰胺絮凝剂(美国巴斯夫公司)、ZETAGTM 7109丙烯酸均聚物絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>333絮凝剂(美国巴斯夫公司)、KB206SH絮凝剂(英国SNF公司(SNF,UK)、/>KB156絮凝剂(英国SNF公司)、/>FO4190絮凝剂(英国SNF公司)、/>FO4140絮凝剂(英国SNF公司)、/>TS 45SH絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920VHM絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920VHR絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920SD絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920SHD絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920絮凝剂(英国SNF公司)、/>5000絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>600絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>661絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>HP20絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>HP21絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>HP22絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1235絮凝剂(英国联合胶体有限公司(AlliedColloids Ltd.,UK))、/>1238絮凝剂(英国联合胶体有限公司)、/>1240絮凝剂(英国联合胶体有限公司)、/>F-20X絮凝剂(美国巴斯夫公司)、FP 18AS絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>FP 199(美国巴斯夫公司)、/>82230絮凝剂(美国Hi-Tex公司(Hi-Tex Corp,USA))和其组合;
(ii)所述混凝剂选自由以下组成的组:LT7991混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>LT32混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>LT38混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1425混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>FL2549SEP混凝剂(英国SNF公司)、/>FLB1725SEP(英国SNF公司)、FL5323(英国SNK公司(SNK,UK))和其组合;或
(iii)其组合。
26.根据权利要求2或3所述的方法,其中所述膨胀粘土包含伊利石-蒙皂石、蒙皂石、蒙脱石或其组合。
27.根据权利要求3所述的方法,其中所述非膨胀粘土包含高岭石、伊利石或其组合。
28.根据权利要求2或3所述的方法,其中基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述膨胀粘土以约0.5%至约50%的量存在于所述尾渣料流中。
29.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述脱水设备包含带式压滤机、水平带式真空过滤机、旋转式真空转鼓、旋转式真空圆盘过滤机、筛选转鼓式离心机、深锥/浆体增稠器、膜压滤机、实体转鼓式离心机或另外的实体转鼓式离心机。
30.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述脱水设备是所述实体转鼓式离心机。
31.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中所述尾渣料流包含:(i)来自选煤设施的尾渣;(ii)来自选矿设施的尾渣;(iii)来自TSF倾析池的尾渣;(iv)来自TSF的尾渣;或(v)其组合。
32.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中基于所述尾渣料流的重量,所述尾渣料流的所述固体含量为约15重量%至约30重量%。
33.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中基于所述尾渣料流的所述固体含量的重量,所述尾渣料流的煤灰含量为约10重量%至约80重量%。
34.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中不能用60目编织筛网保留的所述尾渣料流的所述固体含量的重量百分比为约50%至100%。
35.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中不能用400目编织筛网保留的所述尾渣料流的所述固体含量的重量百分比为约25%至约80%。
36.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中(i)所述第二残余流出物料流中的悬浮固体的量为约10mg/L至约750mg/L,或(ii)所述第二残余流出物料流的浊度为约10NTU至约100NTU。
37.一种处理废物料流的方法,所述方法包含:
提供尾渣料流,其中
(i)基于所述尾渣料流的重量,所述尾渣料流的固体含量以约10重量%至约40重量%的量存在,
(ii)所述尾渣料流的固体含量由多种颗粒组成,其中至少25重量%的所述多种颗粒不能用400目编织筛网保留,并且其中至少10体积%的所述多种颗粒的平均最大尺寸为2微米或更小;
使所述尾渣料流与一种或多种添加剂接触,其中所述一种或多种添加剂选自由以下组成的组:絮凝剂、混凝剂、调节剂、表面活性剂和接种剂;以及
用实体转鼓式离心机使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流。
38.根据权利要求37所述的方法,其中所述尾渣料流包含粘土。
39.根据权利要求38所述的方法,其中所述粘土包含膨胀粘土。
40.根据权利要求39所述的方法,其中(i)基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述膨胀粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中;(ii)基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述粘土进一步包含非膨胀粘土,并且所述非膨胀粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中;或(iii)其组合。
41.根据权利要求37至40中任一项所述的方法,其中所述尾渣料流与所述絮凝剂以每干吨所述尾渣料流的所述固体含量约250克至约500克的量接触。
42.根据权利要求37至40中任一项所述的方法,其中
(i)所述絮凝剂选自由以下组成的组:NALCOTM 749222絮凝剂、YONGXINGTM YX1224-6絮凝剂、YONGXINGTM PAM絮凝剂、YIXINGTMAPAM01絮凝剂、ULTRACLEARTM ProFlocculantTM絮凝剂、GLORYTM絮凝剂、ZETAGTM 8127絮凝剂(美国巴斯夫公司)、ZETAGTM 4145絮凝剂(美国巴斯夫公司)、LT20絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>338絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>10絮凝剂(美国巴斯夫公司)、155絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1050絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>ETD 9010絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>LT27AG聚丙烯酰胺絮凝剂(美国巴斯夫公司)、ZETAGTM 7109丙烯酸均聚物絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>333絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>KB206SH絮凝剂(英国SNF公司)、/>KB156絮凝剂(英国SNF公司)、/>FO4190絮凝剂(英国SNF公司)、/>FO4140絮凝剂(英国SNF公司)、/>TS 45SH絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920VHM絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920VHR絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920SD絮凝剂(英国SNF公司)、FA920SHD絮凝剂(英国SNF公司)、/>FA920絮凝剂(英国SNF公司)、5000絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>600絮凝剂(美国巴斯夫公司)、661絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>HP20絮凝剂(美国巴斯夫公司)、
HP21絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>HP22絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1235絮凝剂(英国联合胶体有限公司)、
1238絮凝剂(英国联合胶体有限公司)、/>1240絮凝剂(英国联合胶体有限公司)、/>F-20X絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>FP 18AS絮凝剂(美国巴斯夫公司)、/>FP 199(美国巴斯夫公司)、82230絮凝剂(美国Hi-Tex公司)和其组合;
(ii)所述混凝剂选自由以下组成的组:LT7991混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>LT32混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>LT38混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>1425混凝剂(美国巴斯夫公司)、/>FL2549SEP混凝剂(英国SNF公司)、/>FLB1725SEP(英国SNF公司)、FL5323(英国SNK公司)和其组合;或
(iii)其组合。
43.根据权利要求37至40中任一项所述的方法,其中所述第一滤饼中存在的固体总量占所述尾渣料流的所述固体含量的约65重量%至约99重量%。
44.根据权利要求37至40中任一项所述的方法,其中基于所述第一滤饼的重量,所述第一滤饼的水含量为约15重量%至约40重量%。
45.根据权利要求37至40中任一项所述的方法,其中基于所述第一滤饼的重量,所述第一滤饼的水含量为约30重量%至约40重量%。
46.根据权利要求37至40中任一项所述的方法,其中基于所述尾渣料流的重量,所述尾渣料流的所述固体含量为约10重量%至约25重量%。
47.根据权利要求37至40中任一项所述的方法,其中(i)至少30重量%的所述多种颗粒不能用400目编织筛网保留;(ii)至少20体积%的所述多种颗粒的平均最大尺寸为2微米或更小;或(iii)其组合。
48.根据权利要求37至40中任一项所述的方法,其中(i)所述第二残余流出物料流中的悬浮固体的量为约10mg/L至约750mg/L,或(ii)所述第二残余流出物料流的浊度为约10NTU至约100NTU。
49.一种用于处理料流的系统,所述系统包含:
脱水设备,所述脱水设备被配置成使尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流,其中
(i)基于所述尾渣料流的重量,所述尾渣料流的固体含量为约2重量%至约40重量%,并且
(ii)所述尾渣料流包含粘土,其中基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中,
其中基于所述第一残余流出物料流的重量,所述第一残余流出物料流的固体含量为约0.2重量%至约15重量%;以及
实体转鼓式离心机,所述实体转鼓式离心机被配置成使所述第一残余流出物料流脱水以产生第二滤饼和第二残余流出物料流。
50.根据权利要求49所述的系统,其中所述粘土包含膨胀粘土。
51.根据权利要求50所述的系统,其中(i)基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述膨胀粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中;(ii)基于所述尾渣料流的所述固体含量,按绝对丰度计,所述粘土进一步包含非膨胀粘土,并且所述非膨胀粘土以至少0.5%的量存在于所述尾渣料流中;或(iii)其组合。
52.根据权利要求49至51中任一项所述的系统,其进一步包含废物料流增稠器,所述废物料流增稠器被配置成产生包含所述尾渣料流的底流。
53.根据权利要求52所述的系统,其进一步包含液体进料,所述液体进料被配置成在使所述尾渣料流脱水之前用液体稀释所述尾渣料流。
54.根据权利要求49至51中任一项所述的系统,其进一步包含第一残余流出物料流增稠器,所述第一残余流出物料流增稠器布置在所述脱水设备与所述实体转鼓式离心机之间,其中所述第一残余流出物料流增稠器被配置成使所述第一残余流出物料流的所述固体含量增加约1至约40重量百分点。
55.根据权利要求49至51中任一项所述的系统,其进一步包含一种或多种添加剂进料,其中所述一种或多种添加剂进料中的每种添加剂进料独立地被配置成在以下情况下使所述第一残余流出物料流与一种或多种添加剂接触:(i)在将所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中处理之前;(ii)当将所述第一残余流出物料流在所述第一残余流出物料流增稠器中处理时;或(iii)在所述第一残余流出物料流离开所述第一残余流出物料流增稠器之后。
56.根据权利要求49至51中任一项所述的系统,其中所述系统进一步包含传送器,所述传送器被配置成收集第一滤饼、第二滤饼或第一滤饼和第二滤饼两者。
57.一种用于处理料流的系统,所述系统包含:
一种或多种添加剂进料,所述一种或多种添加剂进料被配置成使尾渣料流与一种或多种添加剂接触;以及
实体转鼓式离心机,所述实体转鼓式离心机被配置成使所述尾渣料流脱水以产生第一滤饼和第一残余流出物料流。
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